Dissertations / Theses: 'Croissance foliaire'

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Auzanneau, Jérôme. "Etudes d’association dans des variétés synthétiques : Cas du gène GAI et de la croissance foliaire chez le ray-grass anglais." Rennes, Agrocampus, 2007. http://www.theses.fr/2007NSARC091.

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Abstract:

L’identification des gènes ou des régions du génome responsables de la variabilité des caractères quantitatifs est généralement réalisées à partir de populations de cartographie dérivées d’hybrides F1. Cependant, ces populations sont peu variables et parfois difficiles à obtenir. Une autre approche possible est la conduite d’études d’association à l’aide de collections d’individus, construites pour représenter une grande variabilité. Cependant, ces collections sont souvent structurées, ce qui peut induire la détection de « fausses » associations entre marqueurs et caractères. Ainsi, un matériel végétal idéal pour des études d’association serait des populations multi alléliques et non structurées. C’est le cas des variétés fourragères qui sont des variétés synthétiques, obtenues après plusieurs générations successives de panmixie, à partir d’un n ombre plus ou moins grand d’individus. L’objectif de cette thèse est de tester si les variétés synthétiques peuvent être utilisées pour identifier les gènes ou les régions du génome responsables de la variabilité des caractères quantitatifs dar des études d’association
Identification of genes or of genome regions which explain variationin quantitative traits is generally obtained from QTL analyses using F1 hybrids derived populations. However, these population exhibit a low variability and are sometimes difficult to obtain. An alternative would be association studies using collections of individuals, built to be highly variable. Howevre, these collections are often structured which could lead to detection of spurious associations between markers and traits. So, an ideal plant material for association studies would be multi-allelic and unstructured populations. It is the case of perennial forage varieties which are synthetics, obtained after several panmictic multiplication generations, from a variable number of parents. The objective of this thesis was to test whether synthetic varieties could be used for association studies to identify genes or genome regions responsible for variation in quantitative traits

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Oughou, Mohamed Said. "Quantification et modélisation de la morphogenèse foliaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLA005/document.

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Abstract:

Les feuilles des plantes sont des organes importants pour la production de biomasse dans la nature car elles sont le siège principal de la photosynthèse, qui permet de transformer la matière minérale en matière organique. Identifier les mécanismes responsables de la morphogenèse, i.e. la genèse de la forme pendant le développement, est donc une question d'intérêt. Pour être analysée, la morphogenèse doit être appréhendée tout au long de la croissance car la forme finale d'une feuille est le résultat de mécanismes coordonnés dans l'espace et le temps. Pour comprendre ce type de processus complexes, la modélisation est une approche de choix. L'objectif de cette thèse était donc de développer des stratégies de quantification et de modélisation de la morphogenèse pour mieux comprendre le développement des feuilles. Pour quantifier la morphogenèse, ma première contribution a été de développer des méthodes pour dater précisément l'apparition des feuilles sur la plante et celle des dentelures sur la marge foliaire, ce qui permet de recaler dans le temps et comparer différentes feuilles en croissance. En calculant les trajectoires de croissance de feuilles moyennes, il est alors possible de préciser où et quand le développement de feuilles peuvent différer, au niveau global ou des dentelures, pendant la croissance. En analysant des feuilles de formes différentes de la plante modèle Arabidopsis thaliana, j'ai ainsi pu montrer que malgré des différences importantes en taille et forme globale, il y a une similarité dans le développement des dentelures. Ces résultats suggèrent qu'il existe des processus identiques qui gouvernent l'apparition et la croissance des dentelures. J'ai ensuite proposé un modèle de développement des feuilles, à partir duquel il est possible de simuler la croissance d'une feuille. Il est basé sur des mécanismes biologiques qui on été identifiés comme étant importants dans la mise en place de la forme. Pour paramétrer le modèle, une approche d'optimisation a été mise au point pour déterminer les paramètres optimaux du modèle. Les résultats obtenus montrent que l'apparition séquentielle des dents ainsi que certains paramètres morphologiques peuvent être bien reproduits par le modèle
Plant leaves are important for the production of biomass in nature, because they are the main site of photosynthesis, They have various shapes and it has been shown that their morphology influences photosynthesis efficiency. Identifying the mechanisms responsible for morphogenesis, i.e. the genesis of the shape during development, is therefore a matter of interest. To be analyzed, morphogenesis must be apprehended throughout the whole growth because the leaf final form is the result of coordinated mechanisms in space and time. To understand this type of complex processes, modeling is an approach of choice. Consequently, the objective of this thesis was to develop strategies for the quantification and modeling of morphogenesis to better understand leaf development. To quantify morphogenesis, my first contribution was to develop methods to precisely date the appearance of the leaves on the plant, and of the serrations at the leaf margin, allowing to register in time and to compare different growing leaves. Besides, based on mean growth trajectories, it is possible to specify where and when the developments of different leaves differ, at global and serration scales, during growth.By analyzing the development of leaves of the plant model Arabidopsis thaliana that have different shapes, in wild type or in mutants, it has been shown that, despite significant differences in leaf size and shape, there is a similarity in the development of all serrations. These results suggest that there are identical processes that control the appearance and growth of serrations. I proposed two leaf development models, based on biological mechanisms that have been identified, in the literature, as important for the leaf shaping, and also on the quantification of leaf morphogenesis performed in this work. The simulation module, that generates growth trajectories from the model, makes it possible to compare simulated and real developments. To parameterize the model, an optimization approach has been proposed to determine optimal parameters, which minimizes the differences between simulation and real growths. The results showed that the sequential appearance of the teeth as well as important morphological characteristics can be well reproduced by the models

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Pantin, Florent. "Ontogenèse des déterminismes hydrauliques et métaboliques de la croissance foliaire chez Arabidopsis thaliana." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20145.

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Abstract:

La performance d'une plante repose en partie sur sa capacité à capturer l'énergie lumineuse via la croissance foliaire. La littérature souligne deux limitations majeures de la croissance, de nature métabolique ou hydraulique. Nous testons ici l'hypothèse originale que l'importance relative de ces deux limitations est structurée par l'ontogenèse de la feuille chez Arabidopsis thaliana. Nous montrons que la disponibilité en carbone restreint la croissance des jeunes feuilles, tandis qu'une compétition hydraulique entre croissance et transpiration s'accroît au cours de l'ontogenèse. La mise en place de cette limitation hydraulique s'explique par une dégradation de la capacité du xylème et probablement des aquaporines à approvisionner la feuille en eau, malgré une diminution ontogénétique de la transpiration. Cette dernière est la conséquence de l'acquisition progressive de la sensibilité des stomates aux signaux de fermeture, notamment l'obscurité et l'acide abscissique (ABA), hormone induite par la sécheresse. Enfin, nous mettons en évidence une nouvelle composante de la sensibilité stomatique à l'ABA, conservée chez des mutants décrits comme insensibles à cette hormone : l'ABA induit une diminution de la conductance hydraulique foliaire qui abaisse le potentiel hydrique foliaire et in fine la conductance stomatique. Ce mécanisme chez les feuilles développées contribuerait sous stress hydrique à rediriger le flux d'eau vers les feuilles en croissance. Plus généralement, le contrôle des stomates par des mécanismes hydrauliques induits par l'ABA pourrait être une composante majeure de l'ajustement entre offre et demande en eau chez les plantes soumises à un stress hydrique
In plants, leaf growth is the central process allowing energy capture and space colonization. The literature suggests that leaf growth is predominantly determined by metabolic and hydraulic limitations. Here, we test the original hypothesis that the relative importance of metabolics and hydraulics on the control of leaf growth is organized according to leaf ontogeny in Arabidopsis thaliana. We show that leaf carbon balance limits growth of the young leaves which therefore grow at a slower rate in the nighttime, while a hydraulic limitation gradually establishes in the daytime, when growth and transpiration competes for water. This gradual hydraulic limitation is underlain by a deterioration of leaf venation and probably aquaporins capacity to supply water to the leaf, despite an ontogenetic decrease in transpiration. This decline in transpiration occurs because stomata acquire throughout leaf ontogeny their sensitivity to the major closure signals, including darkness and abscisic acid (ABA), a hormone induced by drought. Finally, we discover a novel component of stomatal sensitivity to ABA, conserved in mutants described as insensitive to ABA in isolated epidermis: ABA induces a decrease in leaf hydraulic conductance which lowers leaf water potential and stomatal conductance according to a hydraulic cascade. Decreasing leaf hydraulic conductance through ABA action in fully expanded leaves would contribute to redirect water flow to the young leaves under water stress. More generally, controlling stomata by ABA-induced hydraulic mechanisms could be a crucial component of the coordination between water supply and water demand in plants under water challenging conditions

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Dignat, Grégoire. "Dissection génétique de la croissance foliaire et de ses composantes écophysiologiques chez le maïs." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2012. http://www.theses.fr/2012NSAM0041.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse était d'analyser le déterminisme génétique de la croissance foliaire (LER) du maïs (Zea mays L.). Nous avons combiné plusieurs approches visant à (i) résumer l'information génétique tirée de trois populations de cartographie de QTL (une d'origine tropicale et deux tempérées), (ii) tester l'effet de l'introgresssion de diversité allélique dans les QTL les plus prometteurs, (iii) évaluer jusqu'à quel point les QTL de croissance foliaire affectent la croissance d'autres organes de la plante (iv) disséquer des QTLs d'intérêt par cartographie fine ou génétique d'association locale. La première partie de ce travail concerne le déterminisme génétique de la croissance foliaire maximale (LERmax) évaluée dans des conditions optimales la nuit. LERmax, telle que mesurée en plateforme de phénotypage, partage dans une forte proportion, son contrôle génétique avec la croissance d'autres organes. Des QTL qui affectaient LERmax ou/et la croissance d'autres organes ont alors été disséqués. Une région génomique a été cartographiée avec 23 lignées quasi-isogéniques (NILs) séquentiellement introgressées dans les bins 1.10-11, réduisant ainsi l'intervalle de confiance du QTL d'un facteur 3. Une seconde région génomique a été analysée par une méthode innovante fondée sur une étude d'association ciblée sur une région génomique dans un série allélique générée par introgression de 62 allèles donneurs tirés des lignées parentales d'hybrides cultivés et de populations historiques de maïs d'Amérique Latine dans une lignée élite. L'étude d'association dans cette région relativement petite révèle plus de polymorphismes causaux qu'attendus (six SNP en faible déséquilibre de liaison vs trois QTL consensus).La seconde partie de ce travail considère la sensibilité de la croissance foliaire à la demande évaporative et au déficit hydrique du sol. Un détermisme génétique commun aux deux sensibilités a été mis en évidence par méta-analyse de QTLs initialement détectés dans trois populations en ségrégation et par le test de NILs. Huit métaQTL situés dans quatre régions génomiques ont été testés avec 6 à 17 allèles introgressés pour identifier des NILs qui manifestaient les plus forts effets sur le phénotype. Nous avons initié une cartographie fine dans une de ces régions génomiques à partir d'une populations de recombinants issues de l'introgresssion d'un donneur d'origine tropicale dans B73
The objective of this thesis was to analyze the genetic control of the Leaf Elongation Rate (LER) of maize (Zea mays L.). We combined approaches that (i) summarize the QTL information of three mapping populations (one tropical, two temperate), (ii) tested the impact of the introgression of allelic diversity at most promising QTLs, (iii) test to what extent QTLs of LER affect different traits (iv) dissect QTLs of interest by fine mapping or local association mapping.The first part of this document focuses on the genetic control of maximum LER (LERmax) measured in near-optimal conditions during the night. LERmax, as measured in a phenotyping platform, shares an appreciable proportion of its genetic control with the growth abilities of other organs. QTLs affecting LERmax and/or the growth of other organs were therefore dissected. One genomic region was fine-mapped with 23 Near-Isogenic Lines (NILs), sequentially introgressed in the bins 1.10-11, resulting in a reduction of the confidence interval by a factor 3. A second genomic region was analysed after the development of an innovative method of local association mapping on a collection of NILs, introgressed with 62 donor parents from historical populations from different altitude and latitudes in Latin America. This relatively small region harbors more causal polymorphisms than expected (six associated markers in low linkage disequilibrium vs three cQTLs).The second part focuses on the sensitivities of LER to evaporative demand or to soil water deficit. The two sensitivities share a large part of their genetic control as demonstrated by a metaQTL analysis on three mapping populations and the test of NILs. Eight metaQTLs in four genomic regions were tested with 6 to 17 different alleles to find the NILs that best impact the phenotype. We started a fine mapping on one genomic region by using one population of NILs involving a tropical donor

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Simorte, Valérie. "Approche de la nutrition azotée du noyer à bois dans les associations agroforestières." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT104G.

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Abstract:

La croissance et la nutrition des noyers à bois ont été étudiées en champ et en conditions contrôlées. En champ, (i)-après 4 ans d'association à la rotation blé-colza, des noyers de 6 ans ont une croissance et des teneurs foliaires en azote plus élevées (+ 16 à 49 %)que celles des noyers associés à une graminée ou sans culture intercalaire. En culture sur substrat, sous serre, la croissance, les teneurs en azote des feuilles, des tiges et des racines des noyers de 3 ans ont été fortement augmentées par l'apport d'azote. Les racines jouent un rôle important dans le stockage de l'azote (65 à 69% de l'azote accumulé). La bonne corrélation teneur foliaire en azote surfacique x indice de chrorophylle (r exposant 2=0. 72) permet d'apprécier le niveau de nutrition azotée par la mesure de l'indice de chlorophylle. Enfin, l'amélioration de l'efficience photosynthétique par la fertilisation azotée pourrait atteindre 29%. L'ensemble de ces réponses à l'azote, souligne l'intérêt d'une fertilisation azotée ou de l'association à des légumineuses dans les cultures intensives de noyers à bois.

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Parent, Boris. "Développement foliaire chez le riz et le maïs : cadre d'analyse, réponses comparées à la température et régulation de la croissance en déficit hydrique." Montpellier SupAgro, 2009. http://www.theses.fr/2009NSAM0015.

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Abstract:

Le but de cette thèse est de contribuer à l'amélioration des modèles de réponse aux conditions environnementales chez le maïs (Zea mays L. ) et le riz (Oryza sativa L), espèces considérées comme sensibles au déficit hydrique, avec une prise en compte explicite de la variabilité génétique. La première tache a été de reconsidérer les bases physiologiques de la compensation du temps par la température, généralement menée au travers du calcul de temps thermique. Ce calcul n'est pas valide chez le riz qui a une réponse curvilinéaire sur l'ensemble de la gamme des températures de croissance. Nous avons comparé le maÉis et le riz, deux plantes d'origine tropicale, avec Arabidopsis thaliana d'origine tempérée. (i) Différents processus liés au développement ont une réponse commune à la température chez chacune des trois espèces. (ii) Les différences entre espèces étaient moindres qu'attendues. En particulier, la réponse des activités d'enzymes était communes aux trois espèces. Les espèces se distinguaient plus par les fenêtres dans lesquelles leur croissance est possible que par la réponse à la température dans ces fenêtres. (iii) Une expression à vocation générale de la compensation des vitesses par la température a été proposée et utilisée dans le reste de la thèse. Le développement foliaire du riz se distingue nettement de celui d'autres monotocylédones par la brièveté de la période de régime permanent, pendant laquelle la vitesse de croissance et la vitesse de division cellulaire sont stables. Nous avons donc établi un cadre d'analyse spécifique pour le riz, en déterminant les évolutions temporelles et les distributions spatiales de la division et de l'élongation cellulaire au cours du développement des feuilles. Les réponses de la croissance et des échanges gazeux au déficit hydrique du sol et à la demande évaporative ont été analysées chez 7 génotypes de riz d'origines différentes, et comparées à celles du maÉis. Un résultat marquant est que le contrôle stomatique du riz et la réponse de sa croissance à la demande évaporative en font une espèce peu sensible à la sécheresse de l'air. La sensibilité au déficit hydrique était comparable chez le riz et chez le maÉis. La sensibilité au déficit hydrique généralement admise pour le riz est donc probablement lié à son système racinaire, plus qu'aux caractéristiques physiologiques de son contrôle stomatique ou de la croissance de ses feuilles. La dernière partie de cette thèse a cherché à clarifier le rôle de l’acide abscissique (ABA) dans la réponse de la croissance au déficit hydrique du sol. Nous avons pour cela analysé une gamme de lignées de mais affectées dans la biosynthèse de l’ABA. La concentration en ABA dans la sève avait un effet négatif nonhydraulique sur la croissance mais n'explique pas à elle seule la chute de croissance lors d’un déficit hydrique. En augmentant la conductivité hydraulique racinaire par une augmentation de la quantité d’aquaporines, et en participant à la fermeture des stomates, l'ABA permet un meilleur maintien de l'état hydrique foliaire pendant la journée. La croissance est donc mieux maintenue pendant la journée chez les plantes qui accumulent plus d'ABA, alors qu'elle est supérieure pendant la nuit chez les plantes qui sousaccumulent l'ABA. Un résultat important est que le potentiel hydrique foliaire apparaît comme un déterminant majeur des variations de croissance foliaire, tous environnements et génotypes confondus, alors que l'ABA a un rôle intrinsèque plus faible qu'attendu
The aim of this thesis is to contribute to the improvement of models of growth responses to environmental conditions in maize and rice, two species considered as drought sensitive, which would explicitly take into account the genetic variability. The first task was to reconsider the physiological bases of the compensation of time by temperature, usually carried out viacalculations of thermal time. This calculation is not valid in rice that has a curvilinear response on the whole range of growing temperatures. We compared maize and rice, both from tropical origins, with Arabidopsis thaliana, from temperate origins. (i) Different processes linked to plant development have a common response to temperature within each species. (ii) Differences between species were lower than expected. In particular, the responses of enzyme activities were similar between species. The species differed more by the “windows” in which their growth is possible than by the response itself in these windows. (iii). A general expression of temperature-compensated rate was proposed and used all along this thesis. Rice leaf development differs markedly than that of other monocotyledonous, with a much shorter period of steady state growth during which leaf elongation and cell divisionrates are constant. We have established a specific framework of analysis for rice, which determines the temporal changes and spatial distribution of cell division and cell elongation during leaf development. The responses of growth and gas exchanges to soil water deficit and to evaporative demand were analysed in 7 rice genotypes from various origins, and compared to that of maize. An important result is that both stomatal conductance of rice and the low response of its growth to evaporative demand conferit a low sensitivity to high evaporative demand. Sensitivity to soil water deficit were similar in rice and maize, but with a slightly higher sensitivity in genotypes adapted to aerobic conditions than those adapted to flooding. Overall the high sensitivity usually described for rice is probably more linked to its root system than to the physiological characteristics of shoot growth and gas exchanges. The last part of the thesis consisted in clarifying the role of abscisic acid (ABA)in the response of leaf growth to soil water deficit. We used for that a set of maize lines affected on ABA biosynthesis. The concentration of ABA in the xylem sap had a non-hydraulic negative effect on leaf growth but could not entirely account for the decrease in leaf growthwith soil drying. ABA contributed to maintain leaf water status during the day by increasing root hydraulic conductivity via an increase in aquaporin content, and via its effect on stomatal closure. Leaf growth was therefore better maintained during theday in plants that accumulated ABA, while it was higher during the night in plants that under-accumulated ABA. An important result is that leaf water potential appeared as a major determinant of changes in leaf growth as affected by both environmental conditions and genotypes, while ABA had a lower intrinsic effect than expected

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Serra, Léo. "Cellular events and regulations during leaf margin morphogenesis in Arabidopsis thaliana." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS102.

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Abstract:

Comprendre comment la coordination des cellules entre elles permet l’émergence d’une forme est une des questions les plus fascinantes en biologie du développement. Au cours de cette thèse, nous avons utilisé les premiers stades de développement des feuilles dentelées d'Arabidopsis thaliana comme modèle pour étudier la relation entre les évènements cellulaires et la morphogenèse. Pendant le développement des feuilles d'Arabidopsis thaliana, le contrôle fin de la prolifération et de l'expansion cellulaire permet la croissance différentielle au niveau de la marge foliaire, nécessaire à la formation des indentations. Dans ce modèle, la croissance différentielle est le résultat de l'interaction entre la signalisation de l’auxine et l’activité des facteurs de transcription CUP SHAPED COTYLEDONS impliqués dans le maintien de l'identité des domaines frontières. Pour affiner la compréhension des relations complexes entre les facteurs de transcriptions CUC, les réponses auxiniques et les événements cellulaires à l'origine des indentations foliaires, nous avons utilisé des expériences d’imagerie en temps réel sur des primordia foliaires de lignées exprimant des rapporteurs de développement et/ou de réponse auxinique. Nos résultats ont révélé un contrôle dynamique de la croissance différentielle à la marge des feuilles et l'implication critique de CUC3 dans la répression locale de la croissance cellulaire
How a shape arises from the coordinated behavior of cells is one of the most fascinating questions in developmental biology. Here we used the early stages of development of serrated leaves in Arabidopsis thaliana as a model to study the tight relation between cellular behaviour and morphogenesis. During Arabidopsis thaliana leaf development the fine control of cell proliferation and cell expansion sustains differential growth at the margin required for the formation of leaf outgrowth named teeth. In this model, differential growth is the result of interplay between auxin signaling and CUC transcription factors that are involved in the maintenance of boundary domain identity. To clarify the interconnected relations between patterns of CUC TFs and auxin responses as well as the cellular events behind serrations we used time-lapse experiments on vegetative primordia of lines expressing developmental and/or auxin response reporters. Our results revealed a tight and dynamic control of differential growth at the leaf margin and the critical involvement of CUC3 in the local repression of cell growth in combination with low auxin responses

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Davi, Hendrik. "Développement d'un modèle forestier générique simulant les flux et les stocks de carbonne et d'eau dans le cadre des changements climatiques." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112303.

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Abstract:

Un modèle simulant les flux et les stocks de CO2 et H2O est décrit, paramétré, validé et amélioré à l’échelle de la parcelle forestière et l’extension spatiale à l’échelle de la région est entreprise. L’effet sur les flux simulés de l’incertitude sur les paramètres d’entrées est estimé. Chaque processus implémenté dans le modèle est ensuite évalué séparémment. Puis, le modèle est adapté à différents types d’écosystèmes forestiers et validé de l’heure à la décénnie par comparaison à des flux nets de carbone et a des croissances de bois mesurés. Pour améliorer le couplage eau carbone et la réponse de la photosynthèse au rayonnement, la résistance mésophyllienne au trajet du CO2 entre les stomates et les chloroplastes est implémentée. Pour améliorer la simulation de la croissance aérienne du bois, un modèle d’allocation est développé pour les espèces décidues en utilisant deux sortes de contraintes fonctionnelles : l’homéostasie de la quantité de réserves carbonées et les contraintes hydrauliques. Deux modules, l’un simulant le LAI à partir de la concentration en réserves et l’autre simulant la masse surfacique des feuilles à partir du rayonnement global, sont aussi développés et validés. Ensuite, l’effet sur les flux de l’aggrégation spatiale des principaux paramètres d’entrées variant spatialement, est quantifié à l’aide d’une étude de sensibilité et de trois cas d’étude à trois échelles différentes (de 1 à 1000 ha). Enfin, à l’échelle du massif forestier, une relation linéaire entre le LAI moyen et le logarithme de l’écart type du NDVI mesuré par télédétection, est mise en evidence et les bases théoriques de cette relation sont étudiées
A model simulating CO2 and H2O stocks and fluxes is described, parameterised, validated and improved at forestry stand scale and up scaling to the region is set about. The effect on simulated fluxes of the uncertainty on key input parameters is estimated. Each process implemented in the model is then separately evaluated. After that, the model is adapted to various forest ecosystems and validated from hours to decals by comparison with carbon fluxes and wood growth measurements. To improve the carbon water coupling and the response of foliar photosynthesis to irradiance, the mésophylle resistance for CO2 flux between stomata and chloroplasts is incorporated in the photosynthesis model. To improve the aerial wood growth simulation, an allocation scheme is developed for deciduous trees using two kinds of functional constraints: the carbohydrates homeostasis and the hydraulic equilibrium. Two models, one simulating the Leaf Area Index from carbohydrates content, the other simulating the Leaf mass per Area from absorbed irradiance by leaves, are also developed and validated. After that, the spatial aggregation effect of the key input parameters, spatially varying, on the simulated fluxes, is quantified using a sensitivity analysis and three study cases at three different scales (from 1 ha to 1000 ha). Lastly, at regional scale, a linear relationship between the average LAI and the logarithm of the standard deviation of NDVI measured by remote sensing is highlighted and the theoretical basis of this relationship is studied

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Kindomihou, Missiako V. "Silicification des graminées tropicales: variation entre espèces, influence des conditions de croissance et relations avec la structure foliaire." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2005. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210932.

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Abstract:

La présente étude examine la variation de l’accumulation de la silice chez les graminées tropicales dans une perspective écologique et évolutive. La revue des travaux examinant l’étendue de la variation de la teneur en silice dans les graminées identifie trois groupes de facteurs influençant la silicification des graminées, notamment les facteurs génétiques (différence dans la capacité d’absorption racinaire, d’anatomie et de traits écophysiologiques foliaires), des facteurs endogènes (phénologie, organes végétaux) et les conditions de croissance. L’approche expérimentale a été orientée sur l’influence de certaines conditions de croissance sur la teneur en silice (défoliation, humidité, fertilité du substrat). Les résultats confirment l’influence de la défoliation et de la fertilité du substrat sur l’accumulation de la silice, mais soulignent bien la complexité de l’action de ces facteurs qui se traduit notamment par des différences de réponse entre espèces. Ces résultats suggèrent que les contradiction entre travaux publiés en ce qui concerne le caractère inductible ou non de l’accumulation de la silice sont dues pour partie à des interaction espèces*défoliation, et à une grande sensibilité des résultats aux conditions d’application de la défoliation. Les variations de la teneur en silice (intrinsèques et induites par les conditions de croissance) mises en relation avec les variations de traits structuraux et fonctionnels (surface foliaire spécifique, teneur en eau, anatomie foliaire, etc.) montrent des corrélations qui ne sont pas entièrement constantes au travers de tous les essais. Elles sont significativement positives avec les cendres solubles dans toutes les conditions de croissances examinées, mais négatives avec le carbone en condition de défoliation. Avec la teneur en eau, elles sont positives en conditions de défoliation, mais changent de signe en conditions de fertilisation phospho-azotée. Cette corrélation négative avec la teneur en eau est consistante à la fois dans les limbes et les gaines en comparaison interspécifique. Cette différence dans la structure des corrélations résulte à la fois des effets d’échantillonnage et l’étendue plus ou moins grande de la gamme des teneurs en silices balayées par les différentes espèces examinées. Pennisetum unisetum est la plus riche en silice et en sclérenchyme et qui pèse de façon disproportionnée dans l’analyse des corrélations. Les résultats n’apportent pas un soutien très clair à l’hypothèse selon laquelle la silice peut se substituer aux composés carbonés comme matériau de soutien.
The present study examines the variation of the silica accumulation of tropical grass species on the ecological and evolutionary point of view. The review of works examining the extent of the variation of the silica content in grasses identifies three groups of factors influencing the grass silicification, in particular the genetic factors (difference in the capacity of root absorption, anatomy and foliar ecophysiological features), endogenous factors (phenology, organs) and the growth conditions. The experimental approach focused the influence of certain conditions of growth on the silica content (defoliation, moisture, substrate fertility). The results confirm the influence of the defoliation and the substrate fertility on the silica accumulation, but underline well the complexity of the action of these factors which results in particular in differences in response between species. These results suggest that contradiction between published works with regard to the inducible character or not of the silica accumulation are due to some extent to the species*defoliation interaction, and a great sensitivity of the results to the conditions for application of defoliation. Variations of the silica content (intrinsic and induced by the growth conditions) relating to the variations of structural and functional characters (specific leaf area, water content, foliar anatomy, etc.) showed correlations which are not entirely constant through all the tests. They are significantly positive with soluble ashes under all the examined conditions, but negative with carbon in condition of defoliation. With the water content, they are positive in conditions of defoliation, but change sign in conditions of phospho-nitrogenized fertilization. This negative correlation with the water content is consistent at the same time in blades and sheaths in interspecific comparison. This difference in the structure of the correlations results at the same time from the effects of sampling and the more or less large extent of the range of the silica contents swept by the various examined species. Pennisetum unisetum is richest in silica and sclerenchyma and which weighs disproportionately in the analysis of correlations. The results do not give a very clear support for the assumption according to which silica can replace the carbonaceous compounds like material of support.
Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Ehlert, Christina. "Importance de la conductivité hydraulique racinaire pour le contrôle de la croissance foliaire chez le maïs (Zea mays L. )." Montpellier SupAgro, 2008. http://www.theses.fr/2008NSAM0007.

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Abstract:

Chez le maïs, la réduction de croissance sous forte demande évaporative pourrait être liée à l’état hydrique des plantes (Hsiao et al. , 1998) et/ou à la conductivité hydraulique entre le sol et les racines (Bouchabke et al. , 2006). Les difficultés pour contrôler les caractéristiques de l’interface sol-racines ont empêché d’éclaircir leurs rôles dans la réponse des plantes à la demande évaporative. La découverte des aquaporines ouvre la possibilité de comprendre le rôle de la conductivité hydraulique racinaire (Lpr), sur la croissance foliaire et les flux d’eau. Dans ce travail, des réductions de Lpr chez le maïs ont été imposées par des traitements décrits comme altérant Lpr par inhibition des aquaporines (charge acide, anoxie et péroxyde d’hydrogène). Ces traitements ont été combinés avec une gamme de demandes évaporatives, et les réponses à court terme de la croissance foliaire, des flux d’eau, et des potentiels hydriques ont été suivies. Les résultats ont montré que, en premier lieu, les aquaporines ont contrôlé une part importante des flux d’eau à travers la racine, en modifiant les gradients de potentiel hydrique plutôt que les flux d’eau. En second lieu, Lpr contrôle la sensibilité de la croissance foliaire aux fluctuations de la demande évaporative. En troisième lieu, la turgescence des cellules en croissance a répondu parallèlement à la croissance foliaire aux modifications de Lpr et de demande évaporative. Elle constitue donc une variable déterminante pour interpréter la réponse de la croissance dans ces conditions. Un modèle mathématique a été développé pour appuyer cette conclusion. En dernier lieu, à court terme, l’anoxie a inhibé la croissance en suivant la même cascade signalétique hydraulique que celle induite par les traitements visant l’inactivation des aquaporines racinaires. Pour conclure, les conditions environnementales qui modifient Lpr font de cette dernière un déterminant potentiel majeur de l’adaptation des plantes aux stress environnementaux
In maize, leaf growth reduction by increased evaporative demand appeared to depend on either plant water status (Hsiao et al. , 1998) and/or soil-to-root hydraulic conductivity (Bouchabke et al. , 2006). Difficulties in controlling soil-to-root characteristics has hindered to evaluate their role in plant responses to evaporative demand. The discovery of aquaporins and the recent insights into their gating properties offered the possibility to assess the role of root water uptake characteristics, in particular hydraulic conductivity of the roots (Lpr) for leaf growth rate and water flow in intact plants. In this thesis, Lpr reductions were induced by a range of treatments which affected Lpr by aquaporin down-regulation such as acid root loading, anoxia and hydrogen peroxide. These treatments were combined with a range of evaporative demands, and short term responses of leaf elongation rate, water flow and water potentials were followed. It was concluded that, firstly, aquaporins controlled an important part of the water transport across maize roots with primary impacts on water potential gradient rather than on water flow. Secondly, the Lpr controlled the responsiveness of leaf elongation rate to fluctuating evaporative demand. Thirdly, turgor pressure of growing cells responded like leaf elongation rate to combined changes in root hydraulic conductivity and plant transpiration rate, and could therefore explain the interactive effects of water availability and evaporative demand on leaf growth. A modelling approach was developed to further support this conclusion. Lastly, on a short term time scale, anoxia inhibited maize leaf growth following the same hydraulic signalling cascade as induced by pharmacological treatments targeting root aquaporin inactivation. We conclude that environmental conditions affecting Lpr, such as anoxia, class this variable as a putative strong determinant for whole plant adaptation to environmental stresses

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Tisné, Sébastien. "Bases écophysiologiques et génétiques de la plasticité de la croissance foliaire en réponse à une contrainte hydrique édaphique chez Arabidopsis thaliana." Montpellier SupAgro, 2009. http://www.theses.fr/2009NSAM0033.

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Abstract:

L'étude de la réponse des végétaux à la contrainte hydrique et la recherche de génotypes productifs en situation hydrique sub-optimale sont des domaines majeurs de recherche en agronomie. L'objectif de ce travail de thèse était d'analyser les modifications morphologiques du système foliaire induites par un déficit hydrique et d'en identifier les bases génétiques. Une population de lignée recombinantes (RILs) de l'espèce modèle Arabidopsis thaliana issue du croisement entre les accessions Ler et An-1 a été cultivée dans différentes conditions de teneurs en eau du sol. Ce matériel végétal a permis de rechercher des QTLs (Quantitative Trait Loci) qui contrôlent la variation quantitative des variables étudiées, et de bénéficier de facilités de création et d'accession à de nouveaux génotypes pour valider certains QTLs. Dans le premier chapitre de cette thèse, le système foliaire a été quantifié par des variables à différentes échelles, de la plante entière au niveau cellulaire, qui rendaient compte de son importante variation dans la population en condition hydrique non limitante. L'analyse génétique combinée à de la modélisation statistique a permis de mettre en évidence des relations entre les processus de production et d'expansion de feuilles via un contrôle du développement cellulaire par la phénologie. Le gène ERECTA serait impliqué dans ce contrôle et dans le deuxième chapitre, une étude approfondie a été menée sur des mutants erecta pour mettre en évidence le rôle de ce gène dans la mise en place du nombre et de la taille des cellules dans la feuille. Dans un troisième chapitre, l'étude s'est poursuivie par l'analyse de la réponse au déficit hydrique des variables foliaires aux différentes échelles. Dans la population étudiée, une combinaison spécifique de deux QTLs, en interaction épistatique, conférait un maintien de la surface foliaire en déficit hydrique. Ce maintien était lié à des ajustements dans la dynamique de production de feuilles. Cette interaction a été validée dans une HIF (Heterogeneous Inbred Family) dérivée de croisements entre RILs. Deux autres QTLs conféraient un maintien de la surface foliaire en stress hydrique mais uniquement parce qu'ils conféraient une limitation d'expansion en condition bien irriguée. Dans la dernière partie de cette étude, nous avons pu identifier des QTLs spécifiques de la réponse de l'expansion foliaire au stress hydrique (indépendants de la production de feuilles). Ceci a été possible en cultivant la population de lignées recombinantes à une photopériode plus longue, pour limiter la variation du nombre de feuilles, et en calculant un indice d'expansion, variable permettant de caractériser l'expansion d'une feuille sans les effets induits du nombre de feuilles de la plante. Au delà des QTLs identifiés et validés dans ce travail, qui peuvent avoir un intérêt par la suite, cette étude a permis de mettre en évidence par une approche originale des relations fonctionnelles entre les variables du développement foliaire et des voies permettant de maintenir l'expansion des feuilles en stress hydrique

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Boudin, Manon. "Identification des modules de la signalisation auxinique impliqués dans la morphogenèse foliaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS463/document.

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Abstract:

L’auxine est une hormone essentielle au développement des plantes, tant pour la division quel’expansion cellulaire. La transcription des gènes de réponses à l’auxine est permise par un mécanisme designalisation faisant intervenir des complexes ubiquitine ligase E3 impliquant des protéines à F-boxTIR1/AFBs, qui en présence d’auxine peuvent interagir avec les répresseurs transcriptionnels AUX/IAA pourinduire leur dégradation et activer la transcription de gènes de réponses à l’auxine. Cette transcriptionimplique des facteurs de transcription ARFs (Auxin Response Factors). Dans la feuille, un maximum d’auxinerésultant de l’activité des transporteurs d’efflux d’auxine PIN1 participe à l’initiation des dents à la marge. Lefacteur de transcription CUC2 qui permet la formation des domaines frontières intervient dans le contrôle del’orientation des transporteurs PIN1. L’auxine réprime également CUC2 limitant ainsi son expression au sinus,ce qui semble nécessaire pour la formation des dents. Les acteurs de la signalisation auxinique impliquésdans la formation des dents ne sont néanmoins pas connus chez Arabidopsis.Dans cette thèse, les profils d’expression des ARFs ont été mis en évidence dans les jeunes feuillesd’Arabidopsis au moment de la formation des dents et une cartographie fine a été établie. Trois ARFspotentiellement répresseurs ARF1, ARF3, ARF18 et trois activateurs ARF5, ARF6, ARF8 ont été identifiéscomme étant exprimés dans la zone dent/sinus. La modification de leurs profils d’expression dans des formesde feuilles modifiées par des variations d’expression de CUC2 a également été étudiée. Afin de déterminer sices ARFs sont impliqués dans la morphogénèse foliaire et plus particulièrement dans l’initiation des dents, lesimple mutant arf5-2/mpS319, et les doubles mutants arf6-2 arf8-3, arf1-5 arf3-1, arf1-5 arf18-2 et arf3-1arf18-2 ont été générés et analysés. Les feuilles matures du mutant nul arf5-2/ mpS319 présentent une tailleplus importante que celles de Col-0, suggérant que ARF5 serait impliqué dans l’expansion cellulaire
Auxin is essential for plant development, more particularly by participating in cellular division andexpansion. Transcription of auxin response genes is allowed by the auxin signaling pathway involving the F-boxTIR1/AFBs proteins associated to ubiquitin ligase E3, which can interact with the AUX/IAA repressors in thepresence of auxin to trigger their degradation and activate transcription of early auxin response genes involvingthe Auxin Response Factors (ARF). At the leaf margin, an auxin maximum resulting from the transport of auxinmediated by the auxin efflux carrier PIN1 is required for teeth formation. The transcription factor CUC2 thatdefines boundary domains, somehow redirects PIN1 to create a convergent flux to the apex of the tooth. Auxinrepresses CUC2 thus limiting its expression to the sinus. In Arabidopsis, the actors of the auxin signalingpathway involved in leaf serration are unknown.In this thesis, the expression profiles of ARFs genes have been investigated in young leaves of Arabidopsis, morespecifically during teeth formation and a detailed map was built. Three ARFs acting as putative repressors ARF1,ARF3 and ARF18 and three activators ARF5, ARF6 and ARF8 were identified as been expressed in thesinus/teeth area. Their expression profiles were also studied in leaves exhibiting modified shapes as a result ofvariations in CUC2 expression. To determine if these ARFs are involved in leaf morphogenesis and moreparticularly in tooth initiation, the arf5-2 null mutant and the double null mutants arf6-2 arf8-3, arf1-5 arf3-1,arf1-5 arf18-2 and arf3-1 arf18-2 were generated and serration was analyzed. Length of arf5-2 mature leaves islonger than the wild type, suggesting that ARF5 could be involved in cell expansion

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Al, Haj Khaled Raouda. "L' évaluation des caractéristiques agronomiques d'espèces prairiales par leurs traits de vie comme étape préalable au diagnostic des communautés à flore complexe." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2005_AL_HAJ_KHALED_R.pdf.

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Abstract:

Le conseil technique pour la gestion des prairies semi naturelles se heurte depuis longtemps à la difficulté de mise en œuvre des méthodes de diagnostic génériques basées sur l'étude floristique de la végétation. Très consommatrices en temps, nécessitant une bonne connaissance en botanique et difficilement généralisables, ces méthodes sont de fait peu appliquées par les conseillers agricoles. Une méthode alternative, basée sur l'identification de groupes fonctionnels d'espèces présentes dans la prairie, permet une lecture différente de la végétation sans faire appel à une reconnaissance botanique exhaustive. Les groupes fonctionnels constitués sont qualifiés de réponse ou d'effet selon qu'ils sont établis en fonction de la réponse des espèces aux variations de facteurs du milieu ou de leur effet sur le fonctionnement de l'écosystème prairial. Des traits foliaires tels que la surface spécifique foliaire (SSF), la teneur en matière sèche (TMS), et la durée de vie des feuilles (DVF) ont été proposés pour classer les espèces selon leur stratégie de croissance, notamment en fonction de la disponibilité en éléments minéraux. Cependant, leur relation avec les caractéristiques agronomiques définissant la valeur d'usage des communautés n'a pas été étudiée. L'application d'une telle démarche aux végétations complexes nécessite en préalable une étude approfondie au niveau des espèces. L'objectif de ce travail est d'évaluer la pertinence des traits (particulièrement les traits foliaires) pour classer les espèces selon leur stade de développement phénologique, leur valeur nutritive et leur croissance. Dans ce but, une collection de 37 espèces (21 graminées et 16 dicotylédones dont 3 légumineuses) a été mise en place sur le site d'Auzeville, Centre de Recherche du Toulouse. Ces espèces ont été semées en monoculture dans des minis parcelles disposées en blocs aléatoires avec trois répétitions et deux niveaux d'azote (limitant et non limitant pour la croissance). Elles n'ont subi aucune limitation en phosphore, potassium et eau. L'étude menée sur les traits foliaires a montré que les valeurs de TMS et SSF varient selon les périodes de mesures. Ces mêmes traits et la DVF varient en réponse à la disponibilité en azote. La TMS distingue très significativement les graminées des dicotylédones en rosettes, contrairement à la SSF et à la DVF. Malgré cette variabilité temporelle et cette plasticité en réponse à l'N dans les valeurs des traits, le classement des espèces est resté conservé. Ces observations ont été confirmées lorsque l'analyse a été conduite sur les seules graminées. Les données permettent de classer les espèces, notamment les graminées, pour chacun des trois traits foliaires caractérisant les stratégies de croissance. En ce qui concerne la phénologie des espèces, nous avons trouvé que le classement établi par la TMS a été assez proche de celui établi pour la date de floraison et celle de début de maturation des graines et que cette corrélation était particulièrement élevée au stade de début d'allongement de tige chez les graminées. L'étude de la croissance comparée des graminées en conditions non limitantes a confirmé une efficience de conversion du rayonnement solaire significativement plus élevée des espèces ayant une stratégie de capture. En outre, ces mêmes espèces montrent une mise en place plus précoce de l'indice foliaire, ont des valeurs supérieures de digestibilité de la matière organique, des teneurs inférieures en fibres et ses composantes, une DVF courte et une phénologie précoce. En discussion, nous émettons l'hypothèse selon laquelle l'extension de cette approche spécifique au niveau de la communauté est possible. La seule connaissance de la TMS des graminées qui la composent devrait alors nous renseigner sur sa phénologie, sa croissance et sa valeur nutritive. Dans l'état présent de la recherche, le classement des espèces selon leur stratégie de croissance (constitution et utilisation d'une base de données), ou bien la mesure des traits foliaires in situ pourrait être un outil simple permettant de classer les communautés prairiales selon leur valeur d'usage, outre selon leur position dans un gradient écologique
Technical advising in management of native meadows deal for a long time with the difficulty of stake in work of the generic methods of diagnosis based on the floristic study of plant communities. Time consuming and needing botanical expertise these methods are actually little applied by the farming consultants. An alternative method, based on the identification of dominant plant functional types (TFPs) in the meadow, allows a simple reading and diagnosis of the vegetation without appealing to botanic skills. TFPs can be define response or effect groups of species established according respectively to the response of the species towards gradients of environment factors or to their effect on the productive or environmental functions of the meadow ecosystem. Leaf traits such as Specific Leaf Area (SLA), Leaf Dry Matter Content (LDMC) and Leaf Life Span (LLS) have been proposed to identify the growth strategy of species, principally according to their use of soil available nutrients. However, their relation with the agronomic characteristics defining the value of use of the communities has not been studied. The application of this approach to riche species communities requires a preliminary study at the species level. The objective of this work is to asses the relevance of the plant traits (particularly the leaf traits) to classify the species according to their phenology, their nutritive value and their growth. In this purpose, at the INRA research centre of Auzeville, Toulouse mini plots of pure stands of 37 species (21 grasses and 16 dicotyledonous which 3 legumes) were sowed in a 3 replicates split-split plot design in which the species and the level of N availability were respectively the principal and the secondary factors. N treatments were considered as levels of N availability limiting or not limiting the grass growth. Levels of phosphorous, potassium and water were not limiting during the experimental time. Contrarily to SLA and LLS, the LDMC allows separating grasses from the others species. Values of LDMC and SLA vary according to the periods of measures. These same traits and the LLS vary in response to the availability in nitrogen. In spite of the temporal variability and the plasticity of trait values in response to N availability, the rank of the species remained similar for every of three leaf traits characterizing the strategies of growth. These observations were also observed when the analysis was only done on the grass populations. As regards the phenology of the species, the classification established by the LDMC was closer to that established by the flowering stage, the seed ripening stage and principally the start of the stem elongation. The comparative study of grass growth under not limiting conditions confirmed an efficiency of conversion of the radiation significantly higher in species having a resource capture strategy. These species show an earlier development of the leaf area index, higher values of the digestibility of the organic matter, lower contents in fibbers and its components, shorter LLS and an earlier phenology. A discussion on the possibility to extent this specific approach at the level of the community is done. The only knowledge of the LDMC of grasses populations (measured or provided by a traits data-base) inform about the phenology, the growth and the nutritive value of the community an it could be used to asses meadow and grassland value of uses

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Béchard-Dubé, Steffi-Anne. "Effets de l'environnement lumineux et de l'âge foliaire sur la croissance, la capacité photosynthétique et la production protéique chez Nicotiana benthamiana." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26972.

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Abstract:

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016
Cette étude visait à caractériser la croissance, la capacité photosynthétique, la concentration en azote et protéines totales solubles, la production de protéines recombinantes (HA) ainsi que la quantité de lumière interceptée à différents stades de développement de plants de Nicotiana benthamiana afin d’optimiser la production de vaccins. L’évolution des réponses physiologiques étudiées fut similaire chez toutes les feuilles primaires, suggérant que le processus de sénescence s’initie et progresse de façon semblable indépendamment de leur ordre d’initiation. Toutefois, la superposition des patrons temporels de sénescence et de croissance foliaire a mené à un rendement HA maximal se situant invariablement dans la partie médiane du plant lorsqu’exprimé sur une base foliaire. À l’échelle du plant entier, nos résultats suggèrent qu’il est possible d’augmenter la production de vaccins en récoltant les plants à un stade de développement plus tardif, ou en augmentant la densité de culture et en récoltant ces plants plus tôt.
Nicotiana benthamiana is a wild relative of tobacco increasingly used as a plant protein expression platform to produce recombinant vaccine antigens against the influenza virus. Investigation on the physiological determinants of this production is essential to optimize and regulate vaccines production following a new flu outbreak. We examined the photosynthetic photon flux density, growth, light-saturated photosynthesis, total soluble protein, nitrogen content and recombinant protein production at different phenological stages. The similar evolution of the studied physiological responses suggested that the senescence process is initiated and progresses in a similar way in all primary leaves, regardless of the order of initiation. In contrast, the superposition of the time pattern of senescence with that of leaf growth shows that maximal HA yield expressed on a leaf basis is invariably located in the middle part of the plant. At the whole plant scale, our results suggest that it is possible to increase the production of antigens by harvesting plants at a later developmental stage, or by increasing plant density and harvesting these plants earlier.

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Tallieu, Clara. "État sanitaire et croissance radiale des arbres : Analyse spatiale et temporelle des données du réseau systématique de suivi des dommages forestiers." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0185.

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Abstract:

Depuis 30 ans, les mesures annuelles de déficit foliaire des arbres sur la partie française du réseau européen de suivi des dommages forestiers (ICP Forests, niveau 1), constituent la base du suivi de l’état de santé des forêts. Pourtant, l’utilisation du déficit foliaire comme indicateur de l’état de santé de l’arbre est régulièrement remise en cause pour des raisons méthodologiques mais aussi en raison du manque de connaissances sur le déterminisme du déficit foliaire et de son impact fonctionnel sur l’arbre. Dans ce contexte, au travers des notations de déficit foliaire de 9 essences (feuillues et résineuses) réparties sur plus de 300 placettes en France, nous avons 1) décrit et interprété les variations spatiales et interannuelles de déficit foliaire, en plus de 2) discuté de l’utilisation du déficit foliaire comme indicateur de l’état sanitaire des arbres à partir de l’analyse conjointe des variations interannuelles de déficit foliaire et de croissance radiale. L’analyse des variations géographiques du déficit foliaire a montré de multiples relations avec les facteurs édaphiques et climatiques, mais avec un pouvoir explicatif relativement modéré. L’analyse des variations interannuelles de déficit foliaire a permis de confirmer que les facteurs climatiques de l'année précédente contrôlent les variations interannuelles de déficit foliaire. Cependant, comparativement à la croissance radiale, le déficit foliaire présente une réponse au climat moins dynamique et peu cohérente entre arbres d’une même placette. L’analyse conjointe des deux signaux a montré l’existence d’un lien ténu entre la croissance et le déficit foliaire. Nous avons pu mettre en évidence une diminution de la croissance de l’arbre dans le cas de déficit foliaires importants lors d’années d’aléas climatiques extrêmes (sec ou froid). Cependant, l’introduction du déficit foliaire en tant que prédicteur de la croissance radiale n’a eu que peu ou pas d’effet significatif pour le hêtre et le sapin. Enfin, la mise en évidence de l’influence majeure de l’âge sur la notation du déficit foliaire empêche l’interprétation de déficit foliaire brut comme indicateur de la santé de l’arbre
For the past 30 years, annual visual assessments of crown condition, on the French part of the transnational monitoring network (ICP Forests, level 1), was essential for monitoring forest health. However, the use of crown condition as an indicator of tree health is regularly questioned for methodological reasons but also because of the lack of knowledge on the determinism of crown condition and its functional impact on the tree. In this context, and through the records of 9 tree species’ crown condition (deciduous and coniferous) spread over more than 300 plots in France, we have 1) described and interpreted the spatial and inter-annual variations of leaf loss, in addition to 2) discussing the use of crown condition as an indicator of tree health status based on the joint analysis of inter-annual variations of leaf loss and radial growth. The analysis of spatial variations in crown condition between plots showed multiple relationships with edaphic and climatic factors, but with relatively moderate explanatory power. The study of inter-annual variations in crown condition confirmed that the climatic factors of the previous year control crown condition of the current year. However, compared to radial growth, crown condition presents a less dynamic and inconsistent response to climate between trees in the same plot. The joint analysis of the two signals showed the existence of a weak link between growth and crown condition. We only observed a decrease in tree growth in the case of important leaf loss during years of extreme climatic hazards (dry or cold). However, the introduction of leaf loss as a predictor of radial growth had little or no significant effect for beech and fir. Finally, the evidence of the major influence of age on leaf loss precludes the interpretation of raw crown condition as an indicator of tree health

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Morand, Dominique. "Relations entre la croissance et l'alimentation azotée de quelques populations d'Anthoxanthum odoratum L. Et d'Arrhenatherum elatius (L. ) et C. Presl. Var. Vulgare Koch, du bassin Parisien." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112512.

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Abstract:

Les relations entre la croissance et l'alimentation azotée de 3 populations d'A. Odoratum (espèce nitrofuge) et de 3 populations d'A. Elatius (espèce nitrophile) du Bassin Parisien ont été étudiées en conditions naturelles et en cultures. 4 communautés herbacées, de niveau croissant de nutrition azotée ont été choisies avec A. Odoratum dans la plus « pauvre » en azote, A. Odoratum et A. Elatius dans les 2 suivante A. Elatius dans la plus "riche" en azote. La disponibilité relative en n minéral (NH4 et N03-) du sol des 4 communautés a été estimée par minéralisation nette potentielle in vitro de l'N organique. Etude en conditions naturelles : les vitesses de croissance aériennnes et de prélèvement d'N total par les parties aériennes des populations et de leurs communautés ont été étudiées parallèlement pendant un an en suivant l'évolution des teneurs en N total des tissus aériens et la dynamique de la croissance aérienne. Dans le cas d'A. Elatius, ces vitesses sont corrélées à celle de la communauté. Dans le cas d’A. Odoratum, la vitesse de croissance n'augmente plus à partir d'un niveau donné de nutrition azotée, ce phénomène est discuté en fonction des relations de compétition pour la lumière existant entre. A. Odoratum et son voisinage immédiat. La production de surface foliaire des populations a été appréciée à partir de la dynamique du tallage, de la production de feuilles et de surface foliaire des talles d'individus d'A. Odoratum et d'A. Elatius. Etude en conditions (semi) contrôlées : les populations ont été cultivées en serres, à 3 niveaux de disponibilité en N minéral, à 2 niveaux d'éclairement naturel, en phase végétative et en l'absence de toute compétition. L'utilisation de l'azote par ces populations a été appréciée en mesurant la croissance aérienne et racinaire et les teneurs en azote nitrique et total aériennes et racinaires. La disponibilité en N minéral et l'éclairement se révèlent être 2 facteurs de différentiation des 2 espèces et de leurs populations. Les résultats sont interprétés en termes d'avantages adaptatifs des 2 espèces dans leurs milieux respectifs.

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NIEBLA, HERNANDEZ MERCEDES. "Initiation foliaire et interaction auxine-acide triiodobenzoique chez lycopersicum esculentum mill (solanacees)." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066556.

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COMBAUD, SANDRINE. "Croissance foliaire d'un couvert de pois (pisum sativum l. ) soumis a un deficit hydrique : consequences sur le rendement et la consommation en eau." Montpellier, ENSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ENSA0023.

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Abstract:

L'objectif principal de ce travail etait d'analyse d'effet du deficit hydrique sur la mise en place de la surface foliaire d'un couvert de pois. Des deficits hydriques ont ete appliques sur des plantes cultivees au champ ou en serre par arret de l'irrigation a differentes periodes cycle. Des mesures de potentiel hydrique, de teneur en eau du sol et de potentiel hydrique de base ont permis de caracteriser l'etat hydrique du sol. L'etat hydrique des plantes a ete suivi par des mesures au midi solaire du potentiel hydrique et de la teneur en eau relative des feuilles. La fraction d'eau du sol transpirable a ete utilisee pour quantifier l'evolution, a pas de temps journalier, de l'intensite des deficits hydriques dans toutes nos experimentations. Un deficit hydrique affecte la surface foliaire du couvert par une reduction de la taille individuelle des feuilles et de leur nombre. La reduction de taille des feuilles par rapport a une plante bien alimentee en eau peut etre simulee pour une tige a partir de l'etat hydrique du sol et de la date d'arret de fonctionnement du meristeme apical. Le nombre de feuilles d'une plante de pois est reduit, meme par des deficits hydriques moderes ou temporaires, probablement par un arret plus precoce du meristeme terminal associe au developpement des premieres graines sur la tige. Les ramifications basales ayant un comportement similaire a celui de la tige principale (developpement synchrone, meme reponse au deficit hydrique), un couvert de pois peut etre represente comme une somme de tiges moyennes. La reduction de la surface foliaire de la plante par le deficit hydrique peut donc etre prevue a partir de la reponse de chaque phytomere de la tige principale et du nombre de tiges par plante. Ce travail, mene sur une variete feuillu (messire) et une afila (solara), a montre une similarite de comportement des deux types architecturaux face a une contrainte hydrique. Un deficit hydrique modere applique avant le debut de la floraison reduit sgnificativement l'indice foliaire (-30%), mais n'affecte pas l'efficience d'absorption du rayonnement ni le rendement. En revanche, il diminue la consommation en eau du couvert, essentiellement par la reduction de la duree du cycle resultant d'un arret plus precoce du developpement du meristeme terminal.

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Delagrange, Sylvain. "Influence de la disponibilité en lumière et de la taille sur les attributs fonctionnels et le bilan de carbone de l'arbre." Nancy 1, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2004_0111_DELAGRANGE.pdf.

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Abstract:

À l'échelle de l'individu, la tolérance à l'ombre des arbres est définie par la somme de nombreux paramètres qui déterminent leur bilan carboné. Dans cette étude, différentes échelles de processus (physiologie foliaire, morphologie de cime, répartition de biomasse) ainsi que le fonctionnement intégré à l'échelle de l'individu (efficience interception de lumière et échanges gazeux des parties aériennes et souterraines) ont donc été étudiés chez l'érable à sucre (Acer saccharum Marsh. , tolérant à l'ombre) et le bouleau jaune (Betula allghaniensis Britt. , semi tolérant à l'ombre). L'ensemble des résultats démontre qu'en plus de la disponibilité en lumière, la taille des individus représente un facteur important de variation de la performance des semis. De ce fait, la performance d'un individu dans un environnement lumineux donné pourrait ne pas être constante au cours de son développement et être très dépendante de la taille atteinte sous cet environnement
At the individual tree scale, species shade tolerance abilities are govemed by the sum of numerous traits, which, in tum, define tree carbon balance. Ln this study, contrasting scales of processes (leaf physiology, crown morphology and biomass partitioning) as weIl as the individual integrated functioning (light interception efficiency, above- and below-ground gas exchanges) were studied on sugar maple (Acer saccharum Marsh. , a shade tolerant species) and yellow birch (Betula allghaniensis _ritt. , a mid shade tolerant species). Results showed the additional importance of individual size, alone or in interaction with light availability, in the variation of seedling performance. Thus, species shade tolerance may not be constant during whole tree life span and may be highly dependent on the size reached by an individual under any given light environment

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Bouchabke, Oumaya. "Rôle de la pression de turgescence dans la réponse de la croissance foliaire du maïs aux déficits hydriques édaphiques et atmosphériques : analyse comparée chez cinq génotypes." Montpellier, ENSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ENSA0016.

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Abstract:

Les déficits hydriques édaphique et atmosphérique ralentissent la croissance foliaire du maïs avec une forte variabilité génétique des réponses. Le premier volet de cette thèse montre chez un hybride cultivé, que la turgescence cellulaire mesurée directement dans les tissus en croissance varie en même temps que la vitesse d'allongement foliaire avec le déficit hydrique. Un second volet, réalisé chez 5 lignées, montre que la turgescence répond de manière contrastée aux déficits hydriques, et peut expliquer en partie les différences génétiques de réponse de la croissance foliaire au déficit hydrique atmosphérique. Globalement, les résultats soutiennent un rôle significatif de la turgescence dans la réponse de la croissance foliaire aux déficits hydriques, et remettent en cause l'hypothèse dominante d'un contrôle de la croissance par la seule modification des propriétés rhéologiques des parois. Le travail ouvre des pistes pour déterminer une partie de l'origine de la variabilité génétique
Maize leaf elongation rate is affected by soil water deficit and high evaporative demand with a high genetic variability in these responses. The first aspect of this work showed, that in a cultivated hybrid, turgor measured directly in growing tissues varied like leaf elongation rate with water deficit. The second aspect extended to five inbred lines, showed contrasting responses of turgor to water deficit which can explain, to a large extent, the genetic differences in the response of leaf elongation rate. Globally, these results support a major role of turgor in the response of leaf elongation rate to evaporative demand, and challenge an exclusive control of growth responses to water deficits by the onlymodification of wall rheologic properties

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Faivre, Robert. "Éléments de modélisation de la structure d'un peuplement de blé d'hiver avant installation de la compétition : étude des variations inter-plantes du mécanisme de tallage et de développement foliaire et modélisation de la croissance des talles." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112367.

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Abstract:

La modélisation de la croissance et du développement d'une culture de blé, avant l'installation d'une compétition entre plantes, est abordée par l'étude de l'évolution de la structure du peuplement. Dans le chapitre 1, on compare certains modèles de simulation. Ils sont trop orientés vers l'étude d'un comportement moyen pour être ici utilisés. Dans le chapitre 2, une base de données est constituée après analyse de deux SGBD. La structure relationnelle et parfois hiérarchique des données est mise en avant pour décider du choix du système de gestion. L'étude du mécanisme de tallage et de développement foliaire est faite au chapitre 3. Une classification automatique des pieds est entreprise. La robustesse des classes est évaluée. On ne peut déterminer des groupements stables dans le temps. Trois types de pieds sont définis suivant l'avortement des talles T1 ou T1p. La longueur de la première feuille, observée en début de culture, discrimine bien ces groupes. A l'exception des avortements de talles, le modèle de développement foliaire et de tallage rend bien compte de l'évolution du système foliaire. Les écarts entre observations et prédictions sont inférieurs à 1/2 feuille. Les différences entre types sont très faibles, sauf celles concernant la talle T1. Dans le chapitre 4, les croissances potentielles en poids sec des talles sont comparées, pour deux types de plantes. Différentes fonctions de croissance sont testées : le modèle retenu est une forme simple y = a exp(b T), le même pour toute talle. Deux modélisations de la variance sont comparées; dans l'une, on suppose que la variance ne dépend pas des paramètres a et b, dans l'autre, on suppose la variance liée à l'espérance. Les conclusions sont : - b, vitesse de croissance relative, augmente avec le rang de la talle et pour des talles homologues, est plus faible pour les plantes sans talle Tl. - a est relativement stable entre les 4 premières talles primaires. - les deux modélisations de la variance aboutissent à des résultats voisins
The modelling of wheat growth and development, before competition among plants occurs, is considered by means of the evolution of the stand structure. In chapter 1, we compare some simulation models. There are too much directed to model a mean behavior to be used here. In chapter 2, a data base is built after analyzing two DBMS. The management system is chosen with respect to the relational and partially hierarchical structure of our data. The tillering and the foliar development mechanisms are studied in chapter 3. An automatic clustering of plants is proposed. The robustness of the classes is computed. We cannot determine time-robust clusters. We define three types of plants according to the abortion of tillers T1 or T1p. The first leaf length, observed just after the emergence, discriminate quite well these groups. Except when tillers abort, the pattern of appearance of the leaves and tillers fits in well with the evolution of the foliar system. The deviations between observed and predicted foliar stages are lower than 1/2 leaf. The differences between types are small, except for tiller T1. In chapter 4, the potential growths in dry weight of successive tillers are compared for two types of plants. Several growth models were tried: the best one corresponds to a simple expression y=a exp(b T), whatever the tiller. Two methods for modelling the variance are compared; one in which the variance does not depend on the parameters a and b, another in which the variance is a function of the expectation. The main conclusions are : - b, the relative growth rate, increases with the rank of the tiller, and for homologous tillers, is slower for the plants whose tiller T1 has not developed - a is relatively stable for the first four primary tillers. - both methods for modelling the variance lead to similar results

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PIQUERY, LAURENT. "Implication du cycle ascorbate-glutathion dans la croissance foliaire et la repousse apres defoliation du ray-grass (lolium perenne l. ) : relations avec le metabolisme carbone et la nutrition soufree." Caen, 2000. http://www.theses.fr/2000CAEN2060.

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Abstract:

Dans la zone meristematique des bases des feuilles en croissance (bfc), le fonctionnement intense du cycle ascorbate-glutathion et la fourniture de nadph par la voie des pentoses phosphate (opp) permettent a la fois de maintenir les antioxydants sous forme reduite et la detoxication de l'h 2o 2. Le 1-3 bis (2-chloroethyl)-n-nitrosouree (bcnu) entraine dans cette zone, une augmentation des teneurs en h 2o 2 et en antioxydants ainsi qu'une chute des ratios reduit / oxyde du glutathion et de l'ascorbate. Ces modifications sont associees a une reduction tres forte de la repousse des limbes. En absence de bcnu, la defoliation ne modifie pas les ratios reduit / oxyde des antioxydants. L'augmentation de la fourniture d'hexoses a la voie opp, resultant du catabolisme des fructanes, et la tres forte activation de l'hexokinase participent au maintien de la croissance des plantes defoliees. La reprise de croissance est precedee, pendant la periode hivernale, d'une accumulation du glutathion dans les bfc et dans les chaumes. A l'issue d'un traitement au froid, l'augmentation de la repousse foliaire est egalement associee a un enrichissement en glutathion dans tous les organes. En culture hydroponique, la nutrition soufree, peut etre un facteur limitant de la croissance. Un apport accru de so 4 2 - entraine, en effet, un accroissement de la production de ms et une augmentation temporaire de l'absorption d'azote 1 5n. Ce travail revele l'implication des antioxydants et de leur statut redox dans la croissance foliaire, et suggere une intervention du glutathion dans la regulation des metabolismes azotes et soufres. La senescence naturelle des gaines est associee a une mobilisation des reserves azotees et carbonees et a une inactivation du cycle ascorbate-glutathion ne permettant plus la detoxication de l'h 2o 2. Nos travaux suggerent que l'oxalate constitue une source d'h 2o 2 et que l'oxalate oxydase est impliquee dans la defense des tissus foliaires contre les pathogenes durant la senescence.

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ONILLON, BERTRAND. "Effets d'une contrainte hydrique édaphique sur la croissance de la fétuque élevée soumise à différents niveaux de nutrition azotée : étude à l'échelle foliaire et à celle du couvert végétal." Poitiers, 1993. http://www.theses.fr/1993POIT2267.

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Abstract:

L'incidence d'une secheresse edaphique sur la croissance de la fetuque elevee a ete etudiee en conditions naturelles, au cours de repousses estivales, et en conditions controlees, lors de cycles de dessechement. La contrainte hydrique limite la croissance du couvert vegetal. Elle a un effet negatif manifeste sur le tallage et la vitesse d'allongement des feuilles. Le faible developpement de l'indice foliaire et l'enroulement des limbes, induits par la secheresse, causent une diminution de la quantite d'energie solaire absorbee par la culture. L'efficience de conversion du rayonnement absorbe en biomasse aerienne est egalement affectee. En conditions irriguees ou seches, une carence en azote entraine une augmentation du pourcentage de carbone alloue aux racines. Pour le niveau de nutrition azotee optimale, un deficit hydrique accroit aussi ce pourcentage. La longueur de la zone en croissance foliaire et le taux de croissance relatif maximal diminuent au cours d'un cycle de dessechement. Le deficit hydrique a un effet negatif sur la taille des cellules epidermiques matures et sur leur vitesse de production. Lorsque le deficit est intense, les cellules arretent de s'allonger. Cet arret est definitif pour les cellules les plus grandes et transitoire pour les plus petites. L'existence d'une taille-seuil (environ 0,2 mm) en dessous de laquelle les cellules conservent une capacite de croissance, est proposee. Les variables hydriques mesurees au niveau de la zone en croissance se distinguent de celles des parties adultes voisines. Les relations entre ces variables et la croissance sont discutees

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Berger, Pascale. "Les composés phénoliques foliaires de l'hévéa et leur implication dans la résistance à "Colletotrichum gloeosporioides" Penz. Et "Microcyclus ulei" Henn." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20062.

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Abstract:

Des etudes statistiques ont permis de correler la resistance des jeunes feuilles d'hevea a colletotrichum gloeosporioides et microcyclus ulei a l'abondance de certains flavanes et flavonols. La localisation epidermique des flavonols semble bien adaptee a leur eventuelle implication dans la defense contre les pathogenes. La resistance des feuilles agees de tous les clones pourrait etre due a des flavanes. La resistance de certains clones vis-a-vis de m. Ulei pourrait etre en rapport avec la fongitoxicite de leurs extraits foliaires aqueux et avec des phenols presents dans ces extraits. L'inoculation par c. Gloeosporioides induit apparemment de plus fortes productions de scopoletine et accumulations de flavanes et de derives hydroxycinnamiques chez un clone resistant que chez un clone sensible. L'extension de l'infection s'accompagne d'un appauvrissement en phenols solubles vraisemblablement par fixation aux parois et/ou oxydation

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Agnusdei, Monica. "Analyse de la dynamique de la morphogenèse foliaire et de la défoliation de plusieurs espèces de graminées soumises à un pâturage continu dans une communauté végétale de la pampa humide (Argentine)." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1999_AGNUSDEI_M.pdf.

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Abstract:

Les effets de l'état du couvert végétal (hauteur d'herbe et Indice Foliaire) et du chargement animal sur la croissance et la sénescence des tissus foliaires et leur consommation par les animaux ont été étudiés sur trois espèces représentatives des communautés végétales pâturées de la Pampa Humide en Argentine, Latium multiflorum, Paspalum dilatatum et Cynodon dactylon. Cette étude a été conduite en conditions naturelles, en pâturage continu avec des génisses. Les résultats montrent que la taille finale des feuilles (FLL) et le nombre maximum de feuilles vivantes par taille (NLL) peuvent être prédites par les lois de réponse de la morphogenèse foliaire à la température. Cependant, ces deux variables dépendent également de l'état du couvert végétal qui influence la vitesse d'apparition des feuilles (LAR). En situation de changement progressif saisonnier de la température les dynamiques de croissance et de sénescence foliaires sont apparues décalées. Les résultats confirment que la probabilité pour une feuille d'être défoliée avant sa sénescence est directement dépendante de la durée de vie des feuilles (LLS) et du chargement animal. L'absence de sélectivité marquée de l'animal vis à vis des espèces les plus abondantes permet de généraliser ce résultat à l'échelle de la communauté végétale. Enfin, ce travail confirme que toute augmentation de la vitesse de croissance de l'herbe, entraînant une augmentation du chargement animal se traduit par une augmentation importante de l'efficience d'utilisation de l'herbe produite par les animaux
The effect of sward state and stocking rate upon leaf growth, senescence and consumption rates per tiller and upon the efficiency of herbage utilization in Lolium multiflorum (C3 annual grass), Paspalum dilatatum and Cynodon dactylon (C4 perennial grasses) within a native grassland continuously grazed by cattle under natural mineral and hydrie conditions was analyzed. Data of two complementary studies, one on leaf morphogenesis and the other on the effect of N fertilization on the dynarnics of herbage growth and utilization, are also presehted. Results demonstrated that leaf length (LL) and number of living leaves (NLL) per tiller can be adequately predicted by the association between leaf morphogenesis dynamics and temperature. However, canopy structure modified leaf appearance as weil as LL and NLL, the consideration of this plastic response being postulated as central to extend morphogenetic models of leaf growth to field conditions. Growth and senescence rates were generally not linked along the experimental cycle, this phenomena being particularly marked in the C4 grasses. The importance of such dynamics to optirnize the defoliation regime in complex plant communities under fluctuating temperatures is discussed. Results confirm that while the probability of defoliation (PDf) during the leaf life span (LLS) depends on stocking rate, the intensity of each defoliation is relatively constant. This supports that PDf and LLS constitute the main components that define the leaf proportion that will senesce and, hence, the efficiency of herbage utilization. Species selectivity analysis suggests that defoliation pattern results can be general to a wide range of species abundance. Evidences are presented on the positive effect of herbage growth increase upon the carrying capacity and the efficiency of herbage utilization. On this basis, the role of LAI and stocking rate as determinants of leaf tissue flows dynamics under continuous grazing are discussed

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Sainte-Marie, Julien. "Contribution à l'intégration des cycles biogéochimiques dans les modèles de croissance forestier à base phénoménologique. Dynamique saisonnière du couvert forestier et décomposition de la matière organique du sol." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0118/document.

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Abstract:

La communauté scientifique, en relation avec les gestionnaires forestiers, travaille depuis trente ans à l'élaboration d'outils d'aide à la décision. Cependant, aucune approche de modélisation ne permet une évaluation simultanée de l'impact sur la forêt des changements globaux et de la gestion des services écosystémiques. L'élaboration d'une nouvelle génération de modèles dédiés au couplage sol-plante est indispensable pour aider les gestionnaires forestiers à adapter leurs pratiques sylvicoles face aux changements globaux. Les modèles phénoménologiques issus de la dendrométrie proposent des estimations de croissance et de production tenant compte des pratiques sylvicoles. Leur utilisation est limitée par leur dépendance à un indice de fertilité combinant de manière indifférenciée l'influence du climat et des cycles biogéochimiques. La remise en jeu de la notion d'indice de fertilité nécessite de tirer avantage des concepts issus des modèles à base écophysiologiques et biogéochimiques. La modélisation de la dynamique mensuelle du renouvellement foliaire par le modèle Stand Leaf Canopy Dynamics a permis d'estimer: i) la dynamique de l'indice foliaire, ii) la production de litière foliaire. Ce modèle probabiliste tient compte de l'influence du climat, de la disponibilité en eau de l'écosystème et repose sur des hypothèses écologiques fortes sur les mécanismes impliqués dans la longévité des feuilles. Ce modèle pose les bases de l'intégration du cycle de l'eau aux modèles dendrométriques par couplage avec un modèle écophysiologique. Le modèle de décomposition de la matière organique le long d'un profil de sol vertical proposé par Bosatta et Ågren (1996) a été analysé mathématiquement afin d'étudier le devenir des chutes de litières dans le sol forestier. Nous avons proposé: i) une preuve d'existence et l'unicité de solutions à l'équation de transport intégro-différentielle du modèle, ii) des schémas de différences finies implicites-explicites convergents estimant les solutions du modèle et iii) une discussion autour des hypothèses sous-jacentes à une troncature du modèle proposée par Bosatta et Ågren. Ces deux étapes sont des leviers indispensables à l'étude des cycles biogéochimiques dans une approche à base dendrométrique. L'influence du climat et de la phénologie sur le cycle de l'eau, la décomposition des litières foliaires et la chimie du sol constituera une prochaine étape de modélisation
The scientific community, in collaboration with forestry managers, developed decision support tools since thirty years. However, current modelling approaches do not allow simultaneous estimations of global changes impact management policies on forests. The design of a new generation of models dedicated to soil-plant coupling is necessary to help forest managers to adapt forestry practices to face global changes. Phenomenological models arising from dendrometry estimate forest growth \& yield and take into account of silvicultural practices. Their use is limited by their dependence to a fertility index, which combines implicitly the influence of climate and biogeochemical cycles. A re-examination of fertility index concept is necessary to take advantage of concepts developed in ecophysiological and biogeochemical models. Modelling the monthly dynamics of foliar renewal with the Stand Leaf Canopy Dynamics model permited: i) to estimate leaf area index dynamics, ii) to model foliar litter production. This probabilistic model takes into account climate influence, ecosystem water availability and lies on strong ecological hypothesis on mechanisms involved in leaf longevity. This model, associated with an ecophysiological model, permits to integrate water cycle to dendrometric models. The soil organic matter decomposition along a vertical soil profile model introduced by Bosatta et Ågren (1996) was analyzed to study the future of litterfall in forest soil. We proposed: i) a proof of existence and uniqueness of solutions to the integro-differential transport equation of the model, ii) convergent implicit-explicit finite differences schemes estimating model solutions and iii) a discussion on hypothesis underlying a model truncation introduced by Bosatta et Ågren. These two modelling steps are essential to consider biogeochemical cycle with a dendrometric approach. Climate and phenology influence on water cycle, litterfall decomposition and soil chemistry are the elements of a future modelling phase

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Lievre, Maryline. "Analyse multi-échelles et modélisation de la croissance foliaire chez Arabidopsis thaliana : mise au point et test d’un pipeline d’analyses permettant une analyse intégrée du développement de la cellule à la pousse entière." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2014. http://www.theses.fr/2014NSAM0051/document.

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Abstract:

Ce travail est basé sur le constat du manque de méthodes permettant l'analyse intégrée des processus contrôlant le développement végétatif d'Arabidopsis thaliana dans les études phénotypiques multi-échelles. Un phénotypage préliminaire de la croissance foliaire de 91 génotypes a permis de sélectionner 3 mutants et des variables d'intérêt pour une étude plus poussée du développement de la pousse. Un pipeline de méthodes d'analyses combinant techniques d'analyse d'images et modèles statistiques a été développé pour intégrer les mesures faites à l'échelle de la feuille et de la pousse. Des modèles multi-phasiques à changements de régime semi-markovien ont été estimés pour chaque génotype permettant une caractérisation plus pertinente des mutants. Ces modèles ont validé l'hypothèse selon laquelle le développement de la rosette peut être découpé en une suite de phases de développement, pouvant varier selon les génotypes. Ils ont aussi mis en évidence le rôle structurant de la variable «trichome abaxial», bien que les phases de développement ne puissent être entièrement expliquées par ce trait. Un 2nd pipeline d'analyses combinant une méthode semi-automatique de segmentation d'images de l'épiderme foliaire et l'analyse des surfaces de cellules par un modèle de mélange de lois gamma à paramètres liés par une loi d'échelle a été développé. Ce modèle nous a permis d'estimer la loi du nombre de cycles d'endoréduplication. Nous avons mis en évidence que cette loi dépendait du rang de la feuille.Le cadre d'analyses multi-échelles développé et testé durant cette thèse devrait être assez générique pour être appliqué à d'autres espèces végétales dans diverses conditions environnementales
This study is based on the observation of a lack of methods enabling the integrated analysis of the processes controlling the vegetative development in Arabidopsis thaliana during multi-scale phenotypic studies. A preliminary leaf growth phenotyping of 91 genotypes enabled to select 3 mutants and different variables of interest for a more in depth analysis of the shoot development.We developed a pipeline of analysis methods combining image analysis techniques and statistical models to integrate the measurements made at the leaf and shoot scales. Semi-Markov switching models were built for each genotype, allowing a more thorough characterization of the studied mutants. These models validated the hypothesis that the rosette can be structured into successive developmental phases that could change depending on the genotype. They also highlighted the structuring role of the ‘abaxial trichomes' variable, although the developmental phases cannot be explained entirely by this trait. We developed a second pipeline of analysis methods combining a semi-automatic method for segmenting leaf epidermis images, and the analysis of the obtained cell areas using a gamma mixture model whose parameters of gamma components are tied by a scaling rule. This model allowed us to estimate the mean number of endocycles. We highlighted that this mean number of endocycles was function of the leaf rank.The multi-scale pipeline of analysis methods that we developed and tested during this PhD should be sufficiently generic to be applied to other plant species in various environmental conditions

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Leroy, Céline. "Rôle de l'architecture dans l'interception lumineuse des couronnes de "Tectona grandis" et "Acacia mangium" : utilisation pour la simulation des bilans radiatifs dans les systèmes agroforestiers." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012166.

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Abstract:

Dans les systèmes agroforestiers simples à deux strates, la distribution de la lumière sous les couronnes des arbres est un facteur clé pour le développement de la culture associée. Cette distribution évolue en fonction des saisons et de la dynamique de croissance de la strate arborée. La lumière disponible pour la culture dépend de la quantité de lumière interceptée par les couronnes des arbres et par conséquent de l'architecture des espèces utilisées. L'objectif de cette thèse est de déterminer le rôle de l'architecture de deux espèces, Acacia mangium Willd. et Tectona grandis L., dans (i) les modalités de l'interception de la lumière par les couronnes et par les feuilles et (ii) les variations intra- et interspécifiques de la distribution du rayonnement sous les couronnes de ces arbres selon leur âge. A partir de l'analyse dynamique des processus de croissance et de ramification de ces deux espèces, un échantillonnage des organes foliaires a permis de déterminer leur répartition, leur géométrie et leurs caractéristiques morphologique, anatomique, optique et biochimique dans les couronnes. Par la simulation de la croissance, de ces deux espèces, paramétrée via des lois mathématiques de croissance et de ramification, des reconstructions 3D d'arbres ont été réalisées en vue de simuler le bilan radiatif de sous-parcelles agroforestières. Les résultats montrent de fortes variations inter- et intraspécifiques de la distribution des organes foliaires et leurs caractéristiques au sein de la couronne et de la distribution du rayonnement sous les couronnes. Les stratégies adoptées par ces deux espèces pour optimiser l'interception lumineuse sont discutées

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Bergez, Jacques-Eric. "Influence de protections individuelles à effet de serre sur la croissance de jeunes arbres : interprétations physiologiques et perspectives d'amélioration des protections." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20045.

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Abstract:

Dans des abris, les tres faibles echanges d'air avec l'exterieur creent des temperatures et une humidite elevees; de fortes variations de la teneur en co2. La croissance de merisiers et de noyers est modifiee: allongement continu de l'apex, modification des feuilles, croissance en diametre et mise en reserve des glucides reduites. Un desequilibre tige/racine apparait. Les arbres abrites transpirent de 6 a 10 fois moins que les arbres temoins, malgre des stomates grand ouverts. Le faible deficit de tension de vapeur d'eau et la forte resistance de couche limite permettent d'expliquer cette transpiration. L'assimilation carbonee est reduite a cause des faibles teneurs en co2, des temperatures trop elevees et du niveau diminue de rayonnement. Par une ouverture pratiquee a la base de l'abri, on peut obtenir un renouvellement controle de l'air interieur. Les fortes temperatures et la disponibilite en co2 sont alors moins limitantes pour l'assimilation de l'arbre

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Touraine, Bruno. "Régulation de l'absorption racinaire de NO3̄ par les parties aériennes." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20206.

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Abstract:

L'absorption des ions nitrate par les racines des vegetaux superieurs est sous le controle d'une regulation endogene. Cette regulation, mise en evidence experimentalement chez le soja, assure l'homeostasie des concentrations de nitrate et d'azote reduit dans la plante sur une large gamme de vitesses de croissance. Elle met en jeu un echange d'information entre parties aeriennes et racines. L'hypothese proposee est que les signaux de regulation transportes dans le phloeme sont les produits de l'assimilation foliaire de nitrate, acides organiques et acides amines, respectivement stimulateurs et inhibiteurs de l'absorption de nitrate. L'etude quantitative des transports entre racines et parties aeriennes montre que les flux xylemique et phloemique de nitrate, d'azote reduit et d'acides organiques sont compatibles avec cette hypothese. La mesure du flux net de protons entre racines et milieu montre que l'absorption de nitrate est liee a l'excretion d'ions basiques issus de la decarboxylation des acides organiques. Le controle de l'absorption de nitrate par les acides organiques et les acides amines issus des parties aeriennes est demontree par des experiences ou la seve phloemique est specifiquement enrichie en l'une ou l'autre de ces molecules. L'etude du support anatomique de la distribution de la seve exportee par une feuille est abordee avec une sonde fluorescente du transport phloemique. La signification biologique des mecanismes de regulation de l'absorption de nitrate par les acides organiques et les acides amines est discutee

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Martinez, Jean-Michel. "Estimation de la biomasse forestière et caractérisation de la structure verticale des peuplements de conifères par radar VHF et radar sondeurs aéroportés." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2000. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000036.

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Abstract:

Les préoccupations liées à l'estimation et au suivi de la ressource forestière se sont considérablement accrues ces dernières années, notamment afin de surveiller et de prévoir l'impact d'une pression anthropique croissante sur les écosystèmes forestiers. Ces efforts nécessitent une meilleure caractérisation des couverts forestiers. La télédétection micro-ondes active (télédétection " radar ") apparaît comme un outil adapté à ces préoccupations, par la sensibilité des ondes radar aux caractéristiques biophysiques des couverts. Pourtant, l'inversion de variables d'intérêts descriptives des couverts, à partir des capteurs radar spatiaux actuels, reste limitée. Cette thèse se propose de poursuivre les travaux menés dans le domaine de la télédétection radar appliquée à l'étude des forêts, en étudiant le potentiel de nouveaux capteurs radar aéroportés présentant des configurations originales. Une approche complète est mise en oeuvre, allant de l'analyse expérimentale, supportée par l'interprétation de modèles de diffusion électromagnétique des couverts forestiers, jusqu'au développement d'algorithmes d'inversions semi-empiriques. Les sites test sont deux plantations monospécifiques, de pin maritime et de pin noir d'Autriche, pour lesquelles de nombreuses données terrain sont disponibles, et intégrées dans un SIG pour la seconde forêt. Le premier capteur étudié est un diffusiomètre héliporté non-imageur, HUTSCAT, qui sonde le couvert à deux longueurs d'onde (bande X : 2,1 cm et bande C : 5,6 cm) et génère des profils verticaux de rétrodiffusion à une résolution verticale de 68 cm. Le second capteur, CASABAS, est un système imageur aéroporté SAR, travaillant aux fréquences VHF (20-90 MHz, longueurs d'onde de 3 à 15 mètres). Pour l'interprétation des données, deux types de modèles de diffusion électromagnétique sont utilisés : un modèle de transfert radiatif (RT) reposant sur une formulation énergétique où seule l'intensité du signal est simulée, et un modèle cohérent, simulant la propagation du champ électrique (amplitude et phase de l'onde). Ces modèles nécessitent une description géométrique précise du couvert, difficile à obtenir par des mesures terrain, d'autant plus nécessaire lorsque l'on désire modéliser des données haute résolution. Cette description fine est fournie par le modèle architectural AMAP (Atelier de Modélisation Architectural de Plantes du CIRAD). Les résultats expérimentaux obtenus avec HUTSCAT montrent que l'on peut estimer la hauteur des arbres avec une précision absolue de l'ordre du mètre. De ces estimations, d'autres variables d'intérêt peuvent être également obtenues : volume de bois sur pied, indice de fertilité local. Le coefficient de rétrodiffusion mesuré par CARABAS montre une forte sensibilité aux variables du couvert sans saturation sur des gammes de volume de bois sur pied allant jusqu'à 900 m3/ha. Le signal est fortement corrélé aux caractéristiques géométriques des fûts (diamètre, hauteur et volume) et les relations en fonction du volume de bois sur pied sont très proches entre les deux sites. Une forte dépendance du signal à la topographie est observée. Pour une inversion du signal en terrain accidenté, une correction semi-empirique de cet effet serait nécessaire. L'interprétation des profils verticaux fournis par HUTSCAT nécessite l'utilisation d'un modèle capable de prendre en compte la variabilité verticale du couvert. Le modèle RT, couplé à AMAP, s'avère approprié car il décrit les houppiers par une superposition de couches horizontales infinies. Les résultats de simulations montrent cependant la faiblesse de l'hypothèse des couches infinies, pour de faibles incidences, et une correction prenant en compte la forme des houppiers est introduite, pour reproduire correctement les profils expérimentaux. Le modèle montre que les aiguilles sont les principaux diffuseurs. Ces simulations prouvent qu'aux longueurs d'onde centimétriques toutes les parties du houppier contribuent à la réponse finale mesurée par le capteur. A partir de ces conclusions, un algorithme d'inversion visant à estimer la répartition de la biomasse foliaire à l'intérieur des houppiers est proposé et validé grâce à des mesures terrain. L'étude des données CARABAS nécessite d'utiliser le modèle cohérent afin de prendre en compte les interactions cohérentes entre les différents mécanismes de diffusion (réflexions bistatiques sol-végétation). Pour les deux espèces de conifères étudiées, le tronc est le principal diffuseur et les branches ne contribuent que faiblement. La sensibilité observée du signal à la topographie est expliquée par la chute de la réflexion dihédrale tronc-sol à mesure que la pente locale augmente. Il est conclu que pour des espèces présentant un tronc prédominant en terme de volume par rapport aux autres éléments du couvert, le signal sera fortement corrélé au volume de bois sur pied et peu variable d'une espèce à l'autre. Ces observations démontrent la possibilité de s'affranchir d'une grande partie de la variabilité du milieu et des effets de structure des arbres en utilisant des longueurs d'onde métriques. L'ensemble des résultats prouve l'intérêt et la complémentarité des capteurs haute résolution et travaillant aux deux extrémités du spectre (X et VHF) utilisé en télédétection radar pour l'étude des forêts. Si de telles configurations techniques sont actuellement inenvisageables à bord de satellites, ces données aéroportées peuvent néanmoins s'avérer d'un grand intérêt pour le suivi et une gestion fine de la ressource forestière.

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Faivre, Robert. "Eléments de modélisation de la structure d'un peuplement de blé d'hiver avant installation de la compétition étude des variations inter-plantes du mécanisme de tallage et de développement foliaire et modélisation de la croissance des talles." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37597498d.

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Gombauld, Pascal. "Variabilite de la phyllophagie par les insectes chez deux arbres de la foret guyanaise, eperua falcata et e. Grandiflora (caesalpiniaceae) : impact des diminutions de surface foliaire et du microclimat sur la croissance et la survie des plantules." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066573.

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Abstract:

Le role des insectes phyllophages dans le processus de regeneration naturelle de la foret tropicale humide a ete etudie chez eperua falcata et e. Grandiflora (caesalpiniaceae), en guyane francaise, sur le site experimental de paracou (558'n, 5250'o). Sur ce site, seize especes d'insectes se nourrissant des feuilles d'e. Falcata et d'e. Grandiflora, ont ete identifiees, et la typologie de leurs attaques revele six categories de degats occasionnes aux folioles. La variabilite de la consommation foliaire par les herbivores ou phyllophagie et son impact sur la croissance des plantules ont ete quantifies au sein de trois dispositifs experimentaux caracterises par le controle progressif des facteurs environnementaux (situations naturelle, semi-naturelle et semi-controlee). Il apparait que la phyllophagie est positivement correlee a la production foliaire des plantules. Chez ces dernieres, le caractere periodique de la croissance induit une discontinuite dans le temps de la nourriture disponible pour les phyllophages. En condition de lumiere limitante, du fait de la forte mortalite des plantules, la disponibilite spatiale de la nourriture pour les phyllophages est elle aussi discontinue. La faible production foliaire et la forte dispersion des plantules en sous-bois de foret primaire constitue un mode de defense passive des plantules par maintien de la population de phyllophages au sol, a un faible niveau. Aussi, en foret primaire, les attaques d'insectes phyllophages avoisinent 10% de la surface foliaire des plantules, ce qui constitue semble t-il, une faible pression de phyllophagie. Cependant en condition de ressource tres limitante (forte concurrence racinaire, faible lumiere. . . ), les attaques d'insectes provoquent un retard de croissance et peuvent conduire a la mort de la plantule, par effet cumulatif des facteurs limitants de l'environnement. Lorsque les conditions lumineuses sont peu ou pas limitantes (trouee forestiere par exemple), de faibles attaques d'insectes stimulent la croissance en hauteur et en diametre des plantules. A l'inverse, de fortes attaques d'insectes deviennent limitantes pour la croissance en hauteur et en diametre chez e. Falcata. Du fait d'une probable compensation cotyledonnaire, chez e. Grandiflora, la croissance en diametre n'est pas influencee par les attaques d'insectes.

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Abadie, Cyril. "Exploration de la variabilité phénotypique d'Arabidopsis thaliana (L.) Heynh et caractérisation de l'effet d'un déficit hydrique sur la photosynthèse et le contenu glucidique foliaire des écotypes Col-0, Mt-0 et Shahdara." Thesis, Poitiers, 2012. http://www.theses.fr/2012POIT2280/document.

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Abstract:

Compte tenu des changements climatiques annoncés, les végétaux risquent d'être confrontés, dans un proche avenir, à des épisodes de sécheresse sévères de plus en plus fréquents. Afin de prédire l'impact de telles contraintes sur la productivité et le rendement des plantes cultivées, il convient d'étudier l'effet du manque d'eau sur l'activité photosynthétique, le transport et l'accumulation des sucres. Dans un premier temps, la croissance, le développement, la biomasse et la photosynthèse de huit écotypes d'Arabidopsis thaliana ont été caractérisés. Trois de ces écotypes (Col-0, Mt-0 et Shahdara) ont ensuite été soumis à une période de déficit hydrique. Une chute du contenu relatif en eau des rosettes (RWC), de la conductance stomatique (gs) et de l'assimilation nette (AN) a été observée précocement chez Mt-0, écotype initialement caractérisé par une très faible efficience de l'utilisation de l'eau (AN/E). En réponse au stress, l'analyse des courbes AN/Ci de chaque écotype montrait que la limitation stomatique s'accompagne rapidement de limitations métaboliques (baisse de la Vcmax). En fin de stress hydrique, une diminution des réserves en amidon a conduit dans tous les cas à une accumulation de saccharose dans les feuilles. Les expressions des gènes codant les principaux transporteurs foliaires de sucres (polyols, hexoses et saccharose) étaient quant à eux différemment affectés par le manque d'eau. Shahdara, qui est parvenu à conserver un RWC relativement élevé, est l'écotype qui a le mieux toléré la contrainte hydrique. À l'opposé, Mt-0 présentait, en fin de stress, une inhibition de l'AN couplée à des altérations majeures et irréversibles des photosystèmes II (chutes de qP et de Fv/Fm)
Considering the predicted climate changes, plants are likely to face, in the future, severe and frequent droughts. In order to evaluate the impact of such stress on productivity and crop yield, the effect of water shortage on photosynthetic activity, sugar transport and accumulation was investigated. Firstly, growth, development, biomass and photosynthesis of eight Arabidopsis thaliana ecotypes have been characterised. Secondly, three of them (Col-0, Mt-0 and Shahdara) were subjected to drought stress. The relative water content (RWC), the stomatal conductance (gs) and the net assimilation (AN) decreased early in rosette leaves of Mt-0 which was initially characterized by a very low water use efficiency (AN/E). In response to drought, AN/Ci curves analysis for each ecotype showed that stomatal limitation was quickly related with metabolic limitations (lower Vcmax). At the end of the stress, reduced starch content always led to a sucrose accumulation in leaves. The expression of genes encoding the main leaf sugar carriers (polyols, hexoses and sucrose) was differently impaired by the water shortage. Shahdara, that managed to maintain a relatively high RWC, was the most tolerant ecotype to water stress. In contrast, at the end of the stress, Mt-0 exhibited an AN inhibition together with significant and irreversible photosystem II alterations (drop of both qP and Fv/Fm)

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Poulet, Lucie. "Développement de modèles physiques pour comprendre la croissance des plantes en environnement de gravité réduite pour des apllications dans les systèmes support-vie." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC026/document.

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Abstract:

Les challenges posés par les missions d’exploration du système solaire sont très différents de ceux de la Station Spatiale Internationale, puisque les distances sont beaucoup plus importantes, limitant la possibilité de ravitaillements réguliers. Les systèmes support-vie basés sur des plantes supérieures et des micro-organismes, comme le projet de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) MELiSSA (Micro Ecological Life Support System Alternative) permettront aux équipages d’être autonomes en termes de production de nourriture, revitalisation de l’air et de recyclage d’eau, tout en fermant les cycles de l’eau, de l’oxygène, de l’azote et du carbone, pendant les missions longue durée, et deviendront donc essentiels.La croissance et le développement des plantes et autres organismes biologiques sont fortement influencés par les conditions environnementales (par exemple la gravité, la pression, la température, l’humidité relative, les pressions partielles en O2 et CO2). Pour prédire la croissance des plantes dans ces conditions non-standard, il est crucial de développer des modèles de croissance mécanistiques, permettant une étude multi-échelle des différents phénomènes, ainsi que d’acquérir une compréhension approfondie de tous les processus impliqués dans le développement des plantes en environnement de gravité réduite et d’identifier les lacunes de connaissance.En particulier, les échanges gazeux à la surface de la feuille sont altérés en gravité réduite, ce qui pourrait diminuer la croissance des plantes dans l’espace. Ainsi, nous avons étudié les relations complexes entre convection forcée, niveau de gravité et production de biomasse et avons trouvé que l’inclusion de la gravité comme paramètre dans les modèles d’échanges gazeux des plantes nécessite une description précise des transferts de matière et d’énergie dans la couche limite. Nous avons ajouté un bilan d’énergie au bilan de masse du modèle de croissance de plante déjà existant et cela a ajouté des variations temporelles sur la température de surface des feuilles.Cette variable peut être mesurée à l’aide de caméras infra-rouges et nous avons réalisé une expérience en vol parabolique et cela nous a permis de valider des modèles de transferts gazeux locaux en 0g et 2g, sans ventilation.Enfin, le transport de sève, la croissance racinaire et la sénescence des feuilles doivent être étudiés en conditions de gravité réduite. Cela permettrait de lier notre modèle d’échanges gazeux à la morphologie des plantes et aux allocations de ressources dans une plante et ainsi arriver à un modèle mécanistique complet de la croissance des plantes en environnement de gravité réduite
Challenges triggered by human space exploration of the solar system are different from those of the International Space Station because distances and time frames are of a different scale, preventing frequent resupplies. Bioregenerative life-support systems based on higher plants and microorganisms, such as the ESA Micro-Ecological Life Support System Alternative (MELiSSA) project will enable crews to be autonomous in food production, air revitalization, and water recycling, while closing cycles for water, oxygen, nitrogen, and carbon, during long-duration missions and will thus become necessary.The growth and development of higher plants and other biological organisms are strongly influenced by environmental conditions (e.g. gravity, pressure, temperature, relative humidity, partial pressure of O2 or CO2). To predict plant growth in these non-standard conditions, it is crucial to develop mechanistic models of plant growth, enabling multi-scale study of different phenomena, as well as gaining thorough understanding on all processes involved in plant development in low gravity environment and identifying knowledge gaps.Especially gas exchanges at the leaf surface are altered in reduced gravity, which could reduce plant growth in space. Thus, we studied the intricate relationships between forced convection, gravity levels and biomass production and found that the inclusion of gravity as a parameter in plant gas exchanges models requires accurate mass and heat transfer descriptions in the boundary layer. We introduced an energy coupling to the already existing mass balance model of plant growth and this introduced time-dependent variations of the leaf surface temperature.This variable can be measured using infra-red cameras and we implemented a parabolic flight experiment, which enabled us to validate local gas transfer models in 0g and 2g without ventilation.Finally, sap transport needs to be studied in reduced gravity environments, along with root absorption and leaf senescence. This would enable to link our gas exchanges model to plant morphology and resources allocations, and achieve a complete mechanistic model of plant growth in low gravity environments

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Didier, Anne. "Modélisation de la croissance, des relations sources-puits et du rendement en sucre de la betterave sucrière (Beta vulgaris L.) sous des régimes contrastés de nutrition azotée." Phd thesis, AgroParisTech, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00949047.

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Abstract:

La filière betteravière française cherche à gagner en productivité afin d'obtenir des rendements en sucre économiquement satisfaisants. La fertilisation azotée est l'un des principaux facteurs influençant le rendement de la betterave sucrière. De nombreux modèles ont pour but de simuler le rendement en sucre de la betterave mais peu prennent en compte l'effet des conditions de nutrition azotée. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail étaient: (i) de mener une réflexion conduisant au choix du type de modélisation, (ii) d'identifier les caractéristiques de la plante en réponse à la nutrition azotée pour le paramétrage du modèle, et (iii) d'évaluer notre modèle. La démarche de modélisation s'est concentrée sur l'intégration des effets de la nutrition azotée sur l'élaboration de la surface foliaire, et sur les relations source-puits au sein de la plante. Des expérimentations au champ sur deux années nous ont permis d'acquérir les données nécessaires à l'étude des réponses de la betterave à des conditions contrastées de nutrition azotée et au paramétrage du modèle. Un travail de compilation de données de validation disponibles à l'ITB a permis de prendre en compte la variabilité des paramètres. Nous avons constaté que la betterave répondait à la nutrition azotée comme les autres plantes en C3. Le modèle simule les différences de rendement en sucre en fonction de l'état de nutrition azotée comme annoncé dans la bibliographie. Le modèle permet de retrouver sans les imposer les stades de croissance de la betterave. Couplé au module de fourniture d'azote du modèle STICS, le modèle permet de simuler les grandes tendances des rendements depuis les trente dernières années.

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Beyer, Robert. "Modélisation téléonomique de la dynamique de croissance des plantes à partir du concept de densité foliairé." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLC037/document.

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Abstract:

Les modèles structure-fonction de la croissance des plantes (FSPMs) combinent la description du fonctionnement biophysique et du développement architectural des plantes. On peut distinguer deux grandes familles de FSPM : d'une part les modèles décrivant finement la structure de la plante au niveau de l'organe et d'autre part les modèles à plus grande échelle qui s'intéressent directement à la forme du houppier. La paramétrisation du premier type de modèle est souvent difficile car elle nécessite des données expérimentales très riches. A l'inverse, les modèles à plus grande échelle mettent généralement en œuvre des lois empiriques qui ne permettent pas de décrire la plasticité de la croissance, et l'adaptation de la plante à des conditions environnementales différentes.Pour répondre à ces problématiques, nous nous tournons vers un nouveau paradigme : Motivé par le succès du concept de la densité spatiale dans les modèles en écologie des populations, cette thèse caractérise la distribution spatiale de feuillage dans les plantes par la densité de surface foliaire , ce qui permet une description locale ouvrant la voie à une prise en compte de la plasticité des plantes, tout en ne décrivant pas chaque feuille individuellement, ce qui permet de modéliser des vieux et grands arbres, dont le nombre de feuilles est sinon trop lourd à gérer du point de vue des calculs. Cette thèse présente des modèles dynamiques de croissance développés spécifiquement pour les plantes agricoles et les arbres. Nous explorons des approches mathématiques différentes en temps discrète et continue, tout en examinant d'un œil critique leurs aptitudes conceptuelles ainsi que des possibilités de simplifications et de solutions analytiques dans l'optique de l'accélération des simulations.La densité foliaire permet le calcul de l'interception de lumière par la loi de Beer-Lambert et la production de biomasse grâce au concept d'efficience d'utilisation de la lumière. Le mécanisme central qui est considéré pour les différentes approches développées dans cette thèse est celui de l'expansion locale de la surface foliaire dans la direction du gradient de lumière. Par ce concept téléonomique, nous faisons l'hypothèse que la plante cherche par son développement à optimiser la productivité de la surface foliaire pour la production de biomasse. Ce principe induit ainsi un développement horizontal et vertical du feuillage vers l'extérieur du houppier. Le développement horizontal cesse quand on s'approche trop de plantes voisines, leur ombrage diminuant le gradient de lumière et donc l'expansion de densité de surface foliaire dans ces directions. Le modèle de production de biomasse est également généralisé pour une prise en compte explicite de la teneur en eau du sol en introduisant une composante hydraulique permettant de décrire l'équilibre mécaniste entre le potentiel hydrique dans les feuilles et la transpiration par la régulation stomatale. Finalement, nous prenons en compte l'allocation de biomasse produite à d'autres compartiments de la plante tels que les racines et le bois selon la théorie du « pipe model ».Les résultats des modèles sont comparés à un large jeu de données expérimentales sur des plantations à différentes densités et conditions environnementales. Celui-ci montre de remarquables capacités d'une part à prévoir les variables biométriques importantes (hauteur, diamètre du tronc) ainsi que certaines relations d'allométrie, et d'autre part à générer des formes de houppier en accord avec les formes observées, ceci pour les différents scénarios de compétition et comme propriété émergente du modèle. Ainsi, cette thèse démontre le potentiel du concept de densité de surface foliaire en modélisation de la croissance des plantes, par sa capacité à reproduire les comportements locaux et l'adaptation à des conditions environnementales variées sans compromettre l'efficacité et la robustesse
Functional-structural plant growth models (FSPMs) have emerged as the synthesis of mechanistic process-based models, and geometry-focussed architectural models. In terms of spatial scale, these models can essentially be divided into small-scale models featuring a topological architecture – often facing data-demanding parametrisations, parameter sensitivity, as well as computational heaviness, which imposes problematic limits to the age and size of individuals than can be simulated – and large-scale models based on a description of crown shape in terms of rigid structures such as empirical crown envelopes – commonly struggling to allow for spatial variability and plasticity in crown structure and shape in response to local biotic or abiotic growth conditions.In response to these limitations, and motivated not least by the success-story of spatial density approaches in theoretical populations ecology, the spatial distribution of foliage in plants in this thesis is characterised in terms of spatial leaf density, which allows for a completely local description that is a priori unrestricted in terms of plasticity, while being robust and computationally efficient. The thesis presents dynamic growth models specifically developed for crops and trees, exploring different mathematical frameworks in continuous and discrete time, while critically discussing their conceptual suitability and exploring analytical simplifications and solutions to accelerate simulations.The law of Beer-Lambert on the passing of light though an absorbing medium allows to infer the local light conditions based on which local biomass production can be computed via a radiation use efficiency. A key unifying mechanism of the different models is the local expansion of leaf density in the direction of the light gradient, which coincides with the direction most promising with regard to future biomass productivity. This aspect falls into the line of teleonomic and optimization-oriented plant growth models, and allows to set aside the otherwise complex modelling of branching processes. The principle induces an expansive horizontal and upward-directed motion of foliage. Moreover, it mechanistically accounts for a slow-down of the horizontal expansion as soon as a neighbouring competitor's crown is reached, since the appropriate region is already shaded, implying a corresponding adaptation of the light gradient. This automatically results in narrower crowns in scenarios of increased competition, ultimately decreasing biomass production and future growth due to lesser amount of intercepted light. In an extension, the impact of water availability is incorporated into the previously light-only dependency of biomass production by means of a novel hydraulic model describing the mechanistic balancing of leaf water potential and transpiration in the context of stomatal control. The allocation of produced biomass to other plant compartments such as roots and above-ground wood, e.g. by means of the pipe model theory, is readily coupled to leaf density dynamics.Simulation results are compared against a variety of empirical observations, ranging from long-term forest inventory data to laser-recorded spatial data, covering multiple abiotic environmental conditions and growth resources as well as stand densities and thus degrees of competition. The models generate a series of complex emergent properties including the realistic prediction of biometric growth parameters, the spontaneous adaptability and plasticity of crown morphologies in different competitive scenarios, the empirically documented insensitivity of height to stand density, the accurate deceleration of height growth, as well as popular allometric relationships – altogether demonstrating the potential of leaf density based approaches for efficient and robust plant growth modelling

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Konaté, Nianguiri Moussa. "Diversité interspécifique de l'efficience d'utilisation de l'eau des acacias sahéliens et australiens." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10044/document.

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Abstract:

Le principal objectif de ce travail était de déterminer l’efficience d’utilisation de l’eau (WUE) de diverses espèces d’acacias d’origine Australienne et Sahélienne par la discrimination isotopique au niveau de la feuille (Δ13Cf) et par différentes techniques de mesure. Les acacias ont montré une forte variabilité interspécifique de Δ13Cf. Cette variabilité a été confirmée par les mesures directes d’échanges gazeux au niveau des feuilles (efficience intrinsèque d’utilisation de l’eau, Wi) et par des mesures effectuées au niveau de la plante entière (efficience de transpiration, TE). Une forte variabilité interspécifique des traits foliaires(densité stomatique DS, proportion d’azote dans les feuilles %N, surface massique SLA, assimilation nette du CO2 à la saturation Asat, conductance stomatique en vapeur d’eau à la saturation gssat) et de la croissance (ratio biomasse racinaire sur biomasse aérienne R/S) a également été constatée entre les espèces. WUE était pratiquement contrôlée par gssat.L’hypothèse selon laquelle les espèces se développant dans les zones arides présenteraient une WUE plus élevée n’a pas été vérifiée. Au contraire, les espèces des zones semi-humides ont présenté une WUE plus élevée que celles de zones semi-arides et arides
The main objective of this work was to compare water use efficiency (WUE) among various Australian and Sahelian acacia species using isotope discrimination at leaf level (Δ13Cf) and various methods of measurement. Acacia species exhibited a large inter-specific variability of Δ13Cf. This variability was confirmed by direct leaf gas exchange measurements (intrinsic water use efficiency, Wi) and by measurement at the whole plant level (transpiration efficiency, TE). A large interspecific variability of leaf traits (stomatal density DS, leaf nitrogen concentration %N, specific leaf area SLA, net CO2 assimilation of the saturation Asat, stomatal conductance for water vapor of the saturation gssat) and growth characteristics (root shoot biomass ratio R/S) has also been reported. WUE was controlled for gssat. The hypothesis that the species from arid areas exhibit higher WUE was not confirmed. In contrast, the species from semi-wet area exhibited a higher WUE than those from semi-arid and arid zones

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Trontin, Charlotte. "Decoding the complexity of natural variation for shoot growth and response to the environment in Arabidopsis thaliana." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00998373.

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Abstract:

Genotypes adapted to contrasting environments are expected to behave differently when placed in common controlled conditions, if their sensitivity to environmental cues or intrinsic growth behaviour are set to different thresholds, or are limited at distinct levels. This allows natural variation to be exploited as an unlimited source of new alleles or genes for the study of the genetic basis of quantitative trait variation. My doctoral work focuses on analysing natural variation for shoot growth and response to the environment in A. thaliana. Natural variation analyses aim at understanding how molecular genetic or epigenetic diversity controls phenotypic variation at different scales and times of plant development and under different environmental conditions, and how selection or demographic processes influence the frequency of those molecular variants in populations for them to get adapted to their local environment. As such, the analysis of A. thaliana natural variation can be addressed using a variety of approaches, from genetics and molecular methods to ecology and evolutionary questions. During my PhD, I got the chance to tackle several of those aspects through my contributions to three independent projects which have in common to exploit A. thaliana natural variation. The first one is the analysis of the pattern of polymorphism from a set of 102 A. thaliana accessions at the MOT1 gene coding for a molybdate transporter (an essential micronutrient) and responsible for contrasted growth and fitness among accessions in response to Mo availability in the soil. I showed at different geographical scales that MOT1 pattern of polymorphisms is not consistent with neutral evolution and shows signs of diversifying selection. This work helped reinforce the hypothesis that in some populations, mutations in MOT1 have been selected to face soils rich in Mo and potentially deleterious despite their negative effect on Mo-limiting soils. The second project consists in the characterisation and functional analysis of two putative receptor-like kinases (RLKs) identified from their effect on shoot growth specifically under mannitol-supplemented media and not in response to other osmotic constraints. The function of such RLKs in A. thaliana, which is not known to synthesize mannitol was intriguing at first but, through different experiments, we built the hypothesis that those RLKs could be activated by the mannitol produced by some pathogens such as fungi and participate to plant defensive response. The third project, in collaboration with Michel Vincentz's team from CBMEG (Brasil) and Vincent Colot (IBENS, Paris), consists in the analysis of the occurrence of natural epigenetic variants of the QQS gene in different populations from Central Asia and their possible phenotypic and adaptive consequences. Overall, these analyses of the genetic and epigenetic molecular variation leading to the biomass phenotype(s) in interaction with the environment provide clues as to how and where in the pathways adaptation is shaping natural variation.

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Nicco, Chantal. "Quelques aspects de la physiologie du tournesol soumis à une contrainte hydrique : approche enzymatique et hormonale." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30051.

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Abstract:

L'application d'un deficit hydrique pendant la periode vegetative conduit le tournesol a limiter sa consommation en eau, essentiellement par une diminution de la surface foliaire et une augmentation de la resistance stomatique. L'accumulation importante d'aba caracterisee dans les racines et les feuilles montre que cette molecule joue un role essentiel a ce niveau. Elle represente, pour la plante, le signal emis en reponse a la secheresse. Au niveau physiologique, aucune des activites enzymatiques suivies n'est significativement affectee ; il apparait meme, en fin de cycle fructifere notamment, une assimilation plus intense du nitrate. Ainsi le metabolisme cree dans les capitules des plantes soumises aux conditions seches. Cet ensemble de donnees confirme les bonnes qualites de tolerance du tournesol face a une limitation de son alimentation hydrique. Cependant, malgre le bon fonctionnement des enzymes cles, la production d'akenes est diminuee, etant donne la reduction de surface foliaire trop importante. Le retour a un regime hydrique normal se traduit par une reprise de l'expansion de toutes les feuilles, particulierement marquee si la realimentation intervient en debut de cycle reproducteur. Les stomates retrouvent un degre d'ouverture plus voisin de celui des plantes temoins et ce d'autant mieux que la privation prealable d'eau etait severe. Les activites nitrate reductase et saccharose-phosphase synthase, dans les etages superieurs, sont stimulees. L'accumulation d'aba et de zeatine caracterisee dans l'inflorescence des plantes privees d'eau, se maintient lors de la realimentation. Ces hormones ont pour role de conserver au capitule son pouvoir attractif vis-a-vis des assimilats. Elles additionnent ainsi leur effet a l'accroissement des activites metaboliques foliaires. Ces parametres constituent autant d'elements positifs de reponse de la plante a l'irrigation: ils devraient se repercuter de maniere non negligeable sur le rendement

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Parveaud, Claude-Eric. "Propriétés radiatives des couronnes de Noyers (Juglans nigra x J. regia) et croissance des pousses annuelles - Influence de la géométrie du feuillage, de la position des pousses et de leur climat radiatif." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00087909.

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Abstract:

La modélisation du développement architectural des arbres en réponse aux facteurs environnementaux est un thème de recherche en plein essor grâce au développement récent de méthodes informatiques adéquates. Cependant, l'utilisation de couronnes 3D est fortement contrainte par la difficulté à collecter les données architecturales et géométriques nécessaires à leur reconstruction. Par ailleurs, la compréhension partielle des processus fonctionnels contrôlant la croissance des pousses au sein des couronnes limite actuellement l'analyse et la modélisation des processus impliqués. La confrontation des connaissances acquises sur la variabilité architecturale et morphologique du Noyer d'une part, et celles acquises sur la physiologie de sa croissance d'autre part offre la possibilité de mieux comprendre le développement de la couronne. A partir de mesures et d'échantillonnage de la topologie et de la géométrie de Noyers hybrides âgés de 7 à 9 ans, nous avons analysé l'impact sur l'interception de la lumière de variables nécessaires à la reconstruction de plantes virtuelles mais dont la mesure nécessite un travail long et difficile qui rend indispensable l'utilisation de méthodes d'extrapolation. Puis, nous avons quantifié la part de variance des variables de croissance qui peut être attribuée à la lumière interceptée vis-à-vis d'autres facteurs tels que la position topologique. Nos résultats quantifient les biais introduit par l'utilisation de relations allométriques et de lois statistiques pour reconstruire des couronnes tridimensionnelles de différentes tailles. Nous avons montré que l'agrégation du feuillage au sein de la couronne, y compris à l'échelle des feuilles (composées de folioles), détermine fortement les propriétés radiatives des couronnes reconstruites. Grâce à une approche corrélative et statistique, un effet de la lumière interceptée par les pousses mères sur la croissance des pousses filles a été mis en évidence. Les fortes corrélations observées entre d'une part la vigueur des pousses (quantifiée par un indice) et la longueur du chemin entre le collet et les pousses et d'autre part leur croissance suggèrent un rôle de l'architecture hydraulique

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Jordan, Marie-Odile. "Mise en place du systeme racinaire du mais : definition et caracterisation au champ et en conditions controlees des parametres descriptifs du systeme racinaire, construction de l'organigramme d'un modele cinetique." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13329.

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Abstract:

Une analyse bibliographique montre que si l'architecture des parties aeriennes est bien connue chez le mais, il n'en est pas de meme du systeme racinaire. Nous avons donc entrepris un travail de synthese a ce sujet. Dans la premiere partie de cette etude, les parametres descriptifs de la structure racinaire sont definis. Leur evolution au cours du cycle est ensuite caracterisee en conditions habituelles de culture, et, en rhizotrons. Quatre categories de racines primaires ont pu etre mises en evidence

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Bouteillé, Marie. "Control of shoot and root growth by water deficit in Arabidopsis thaliana : a parallel analysis using artificial and natural mapping populations." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2011. http://www.theses.fr/2011NSAM0017/document.

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Abstract:

Le maintien de la croissance foliaire en situation de déficit hydrique résulte du maintien de l´absorption racinaire et de la production de biomasse au niveau foliaire. Pour optimiser les deux processus, la plante ajuste la croissance de ses organes, et la répartition de la biomasse produite, entre les différents organes (root/shoot ratio) ou au sein de chaque organe (surface foliaire spécifique, longueur racinaire spécifique). Les principaux objectifs de ce travail de thèse étaient (i) d´évaluer l´impact des modifications de répartition de biomasse sur le maintien de la croissance foliaire en situation de déficit hydrique, (ii) de relier la réponse de la croissance d´un génotype aux caractéristiques de son habitat d´origine, and (iii) d´identifier les régions du génome responsables de la variation des croissances foliaires et racinaires en situation de déficit hydrique. Différent types de populations d´Arabidopsis thaliana ont été utilisés, une population de lignées recombinantes, ainsi que différents groupes d´accessions collectées dans des environnements naturels contrastés. Une analyse des relations allométriques entre les variables foliaires et racinaires en conditions de culture optimales puis en situation de déficit hydrique a permis de mettre en évidence le rôle clé de la surface foliaire spécifique dans l´amélioration de la tolérance au déficit hydrique. Une caractérisation détaillée du climat des régions dans lesquelles les accessions avaient été collectées a permis de faire le lien entre la tolérance accrue de certains génotypes et la faible balance climatique dans laquelle ils évoluaient. Enfin, en utilisant ces génotypes, une analyse de génétique quantitative (combinant recherche de QTL et génétique d´association) a été menée. Les régions génomiques controllant les croissances foliaires et racinaires étaient très liées, en particulier en situation hydrique optimale, mais le calcul de variables utilisant la croissance de la plante comme cofacteur a permis d´identifier des régions spécifiques de la croissance racinaire, dont une a été confirmée en utilisant des lignées quasi isogéniques. En situation de contrainte hydrique, les déterminants génétiques des croissances foliaires et racinaires étaient moins liés, et plusieurs régions très fortement associées spécifiquement aux variations de croissance racinaire ou foliaire ont été détectées. Des régions associées au maintien de la croissance foliaire en situation de déficit hydrique ont pu être mises en évidence, et la précision des études de génétique d´association a permis de réveler la présence de gènes d´intéret dans ces régions
Growth maintenance under water deficit mainly results from the maintenance of water uptake at the root level,and assimilates production by leaves. To optimize both processes, plant need to adjust organ growth and biomassallocation patterns between roots and shoots (root/shoot ratio), but also within the organs, through specific leaf areaand specific root length variations. The main objectives of this study were (i) to evaluate the impact of growth andbiomass allocation patterns modifications on growth maintenance under drought conditions, (ii) to rely the genotypicresponses to water deficit conditions and the climatic features of the natural environment in which they evolved, and(iii) to identify the key genetic regions responsible for shoot and root growth variation in response to water deficitconditions. We used different sets of genotypes, a population of recombinant inbred lines, and different sets ofaccessions of Arabidopsis thaliana, collected in a wide range of environments. An analysis of the allometricrelationships between shoot and root growth related variables under both well watered and water deficit conditionsallowed to highlight the importance of specific leaf area plasticity to maintain plant growth under water deficit. Adetailed climatic characterization of the natural habitats of the accessions studied, combined to the evaluation ofgrowth response to water deficit in these accessions allowed connecting low climatic water balance to better toleranceto water deficit conditions in specific regions, suggesting that this climatic feature could have shaped the evolution ofgenotypes in certain regions. Finally, using these two sets of genotypes, joint linkage and linkage disequilibriumanalysis were performed on growth related traits under well watered and water deficit conditions. Some genetic regionsinvolved in the control of root and shoot related traits were strongly coupled, especially in well watered experiments,but we managed to identify root specific regions using calculated variables that takes global plant growth as a cofactor.Under water deficit, the regions controlling root and shoot growth were less associated, and very strong QTL weredetected, specifically associated to one or the other part. Genomic regions associated to growth response to waterdeficit were also detected, and the accuracy of association mapping enabled to identify target genes that could be playa role in growth maintenance under drought

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Bourgeon, Marie-Aure. "Conception et évaluation d'un dispositif d'imagerie multispectrale de proxidétection embarqué pour caractériser le feuillage de la vigne." Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS066/document.

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Abstract:

En Viticulture de Précision, l’imagerie multi-spectrale est principalement utilisée pour des dispositifs de télédétection. Ce manuscrit s’intéresse à son utilisation en proxidétection, pour la caractérisation du feuillage. Il présente un dispositif expérimental terrestre mobile composé d’un GPS, d’une caméra multi-spectrale acquérant des images visible et proche infrarouge, et d’un Greenseeker RT-100 mesurant l’indice Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Ce système observe le feuillage de la vigne dans le plan de palissage, en lumière naturelle. La parcelle étudiée comporte trois cépages (Pinot Noir, Chardonnay et Meunier) plantés en carré latin. En 2013, six jeux de données ont été acquis à différents stades phénologiques.Pour accéder aux propriétés spectrales de la végétation, il est nécessaire de calibrer les images en réflectance. Cela requiert l’utilisation d’une mire de MacBeth comme référence radiométrique. Lorsque la mire est cachée par les feuilles, les paramètres de calibration sont estimés par une interpolation linéaire en fonction des images les plus proches sur lesquelles la mire est visible. La cohérence de la méthode d’estimation employée est vérifiée par une validation croisée (LOOCV).La comparaison du NDVI fournie par le Greenseeker avec celui déterminé via les images corrigées permet de valider les données générées par le dispositif. La polyvalence du système est évaluée via les images où plusieurs indices de végétation sont déterminés. Ils permettant des suivis de croissance de la végétation originaux offrant des potentialités de phénotypage ou une caractérisation de l’état sanitaire de la végétation illustrant la polyvalence et le gain en précision de cette technique
Mutispectral imaging systems are widely used in remote sensing for Precision Viticulture. In this work, this technique was applied in the proximal sensing context to characterize vine foliage. A mobile terrestrial experimental system is presented, composed of a GPS receiver, a multi-spectral camera acquiring visible and near infrared images, and a Greenseeker RT-100 which measures the Normalized Difference Vegetative Index (NDVI). This optical system observes vine foliage in the trellis plan, in natural sunlight. The experimental field is planted with Chardonnay, Pinot Noir and Meunier cultivars in a latin squared pattern. In 2013, six datasets were acquired at various phenological stages.Spectral properties of the vegetation are accessible on images when they are calibrated in reflectance. This step requires the use of a MacBeth colorchart as a radiometric reference. When the chart is hidden by leaves, the calibration parameters are estimated by simple linear interpolation using the results from resembling images, which have a visible chart. The performance of this method is verified with a cross-validation technique (LOOCV).To validate the data provided by the experimental system, the NDVI given by the Greenseeker was compared to those computed from the calibrated images. The assessment of the versatility of the system is done with the images where several indices were determined. It allows an innovative follow-up of the vegetative growth, and offering phenotyping applications. Moreover, the characterization of the sanitary state of the foliage prove that this technique is versatile and accurate

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Bouyer, Laure. "Impact de la disponibilité en nutriments sur le fonctionnement hydrique et carboné de peupliers dans des contextes de sécheresse variés." Thesis, Orléans, 2019. http://www.theses.fr/2019ORLE3100.

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Abstract:

La disponibilité en eau et en nutriments sont deux facteurs limitant la croissance et la productivité des forêts. Malgré un historique important de travaux sur le rôle physiologique des principaux éléments minéraux, l’impact du statut nutritif des arbres sur leur capacité de réponse à la sécheresse demeure très largement inconnu. Cette thèse visait à évaluer le rôle de la disponibilité en nutriments sur des caractères clés indicateurs du fonctionnement hydrique et carboné comme la croissance et ses déterminants architecturaux, l’efficience d’utilisation de l’eau (WUE), la vulnérabilité à la cavitation ou encore les teneurs en glucides non structuraux, en réponse à des sécheresses d’intensités variées chez le peuplier. Deux dispositifs expérimentaux complémentaires ont été support des expériences, l’un en serre et l’autre en pépinière, et les travaux se sont concentrés sur un maximum de quatre génotypes sélectionnés pour leur comportement contrasté en termes de croissance et de régulation stomatique. Les résultats majeurs sont les suivants : 1) une disponibilité en nutriments plus importante augmente la croissance et WUE en conditions hydriques limitantes, 2) une disponibilité en nutriments plus importante n’augmente pas nécessairement les risques de dysfonctionnements hydrauliques, 3) l’épuisement des réserves carbonées, notamment de l’amidon, coïncide avec l’embolie massive du xylème à mortalité en cas de sécheresse sévère, et 4) une plus grande disponibilité en azote diminue la mise en réserve glucidique, notamment en condition de sécheresse modérée. Cette étude illustre pour la première fois de façon explicite la covariance au cours du temps entre les dysfonctionnements hydrauliques et l’épuisement des réserves chez une essence à croissance rapide très vulnérable à la sécheresse, et donne un exemple de la façon dont ces relations sont modulées par la disponibilité en nutriments
The availability of water and nutrients are two main factors limiting tree growth and forest productivity. Despite the strong legacy of research on forest nutrition, the role of nutrients in modulating tree drought responses remains largely unknown. This thesis aimed to evaluate the role of nutrient availability on key traits related to water and carbon relations such as growth and its determinants, water-use efficiency (WUE), vulnerability to cavitation, or non-structural carbohydrate (NSC) contents, in poplars under contrasting drought intensities. Research experiments relied on two complementary experimental designs, one in a greenhouse and the other in an outdoor common garden, and considered a maximum of four genotypes primarily selected for their contrasting growth and stomatal regulation. The main findings are as follows: 1) a higher nutrient availability increases growth and WUE under moderate drought, 2) a higher nutrient availability does not necessarily increase the risk of xylem hydraulic failure, 3) NSC depletion, in particular starch, co-occurs with massive xylem embolism under lethal drought, and 4) a higher nutrient availability reduces NSC storage, especially under moderate drought. This study shows for the first time the temporal covariance between the dynamics of xylem hydraulic failure and carbon starvation in a fast-growing but highly vulnerable tree species, and gives an example of how these relationships are modulated by nutrient availability

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Miquel, Jean-Charles. "Épandage de biosolides papetiers et de boues de chaux dans une plantation de peuplier hybride : effets sur la nutrition foliaire et la croissance." Thèse, 2017. http://hdl.handle.net/1866/19094.

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Abstract:

L’utilisation de matières résiduelles fertilisantes (MRF) dans les plantations de peupliers hybrides (PEH) au Québec pourrait en maximiser la productivité et le volume marchand. Elle présenterait aussi l’avantage de minimiser l’enfouissement ou l’incinération des MRF. Cependant, le dosage des MRF doit être calibré en fonction de la réponse optimale des arbres. L’étude a été réalisée dans une plantation de PEH en Estrie. Un dispositif expérimental comprenant deux blocs (répétitions) de cinq parcelles - un témoin et quatre traitements de combinaisons de biosolides papetiers et de boue de chaux - y a été mis en place à l’automne 2012 et au printemps 2013, soit trois ans avant l’échantillonnage (été 2015). Les traitements représentaient les doses suivantes : 140 et 15 t ha-1 (humides), 140 et 30 t ha-1, 240 et 15 t ha-1 et 240 et 30 t ha-1 de biosolides et de boue de chaux, respectivement. Les propriétés physico-chimiques du sol et la morphologie et la nutrition des PEH ont été évaluées. Nous avons observé un effet très significatif des traitements de MRF sur la croissance des PEH par rapport aux parcelles non traitées. La hauteur des arbres a augmenté de 1,6 à 2 fois, le diamètre de 2,5 à 4 fois, la surface foliaire de 3 à 8 fois et le poids foliaire de 2,7 à 9 fois dans les parcelles traitées comparativement aux arbres des parcelles non traitées. Toutefois, aucune différence significative n’a pu être constatée entre les différents amendements. Les analyses de nutrition foliaire ont, quant à elles, démontré que la fertilisation avec les MRF permettait de pallier la faible disponibilité des nutriments dans le sol. Ainsi, avec l’ajout de MRF, les macronutriments N, P, K et Ca dans les feuilles se situaient à l’intérieur des plages de concentrations optimales, alors que sans MRF, les feuilles montraient des concentrations sous ces seuils. Malgré les faibles différences observées entre les quatre amendements, le traitement combinant 240 t ha-1 de biosolides et 15 t ha-1 de chaux est celui qui se rapprochait le plus d’une nutrition optimale pour le PEH. Les biosolides papetiers en combinaison avec la boue de chaux donnent des résultats très encourageants en ce qui a trait à la nutrition foliaire et le rendement des plantations du PEH lors des premières années d’établissement.
The use of fertilizing residual materials (FRM) in hybrid poplar (HP) plantations in Quebec could maximize yields and merchantable volumes. It would also have the advantage of minimizing the burial (landfill) or incineration of FRM. However, applications rates of FRM must be calibrated for an optimal response of the trees. The study was conducted in a PEH plantation in the Eastern Townships. An experimental design comprising two blocks (repetitions) of five plots - one control and four combinations of papermill biosolids and lime sludge - was established in fall 2012/spring 2013 and sampling was conducted three years later (summer 2015). The treatments represented the following application rates: 140 and 15 t ha-1 (wet), 140 and 30 t ha-1, 240 and 15 t ha-1 and 240 and 30 t ha-1 of biosolids and lime, respectively. Soil properties as well as morphology and nutrition of HP were evaluated. We observed a highly significant treatment effect on HP growth compared to untreated plots. The height of HP trees in the treated plots increased by 1.6 to 2 times, diameter by 2.5 to 4 times, leaf area by 3 to 8 times and the foliar weight by 2.7 to 9 times compared to the trees in the untreated plots. However, there was no significant difference among the various treatments. Foliar nutrition analyses showed that fertilization with FRM was sufficient to compensate for the low availability of nutrients in the soil. Thus, with FRM application, the macronutrients N, P, K and Ca in the leaves were within the optimal concentration ranges, whereas without FRM, the leaves showed concentrations below these thresholds. Despite the small differences observed among the four amendments, the treatment combining 240 t ha-1 of biosolids and 15 t ha-1 of lime was the one the closest to the optimal nutrition for HP. Papermill biosolids in combination with lime sludge provide very encouraging results in regard to foliar nutrition and yields of HP plantations.

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Dissertations / Theses on the topic 'Croissance foliaire'

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