Réponses physiologiques et biochimiques précoces du soja aux mauvaises herbes avoisinantes soumises à une compétition indépendante des ressources

Citation

McKenzie-Gopsill, A.G., Amirsadeghi, S., Earl, H.J., Jones, A.M.P., Lukens, L., Lee, E., Swanton, C.J. (2019). Early physiological and biochemical responses of soyabean to neighbouring weeds under resource-independent competition. Weed Research, [online] 59(4), 288-299. http://dx.doi.org/10.1111/wre.12365

Résumé en langage clair

La compétition entre les mauvaises herbes et les cultures durant les premiers stades de croissance de la culture a un effet plus important sur le rendement que la compétition durant les derniers stades de croissance. Dans cette étude, les chercheurs ont relevé les premières réactions du soja aux mauvaises herbes lorsque la compétition pour la lumière, l’eau ou les éléments nutritifs était supprimée. Ces travaux de recherche ont été réalisés dans une chambre de croissance à l’aide d’un système axé sur les interactions entre le soja et les mauvaises herbes. Les résultats de cette étude ont montré que l’un des premiers effets des mauvaises herbes sur les semis de soja est une réponse au stress qui active plusieurs réactions de défense et exerce un stress supplémentaire sur les semis de soja. Cette réaction au stress a coïncidé avec une réduction de la photosynthèse et une diminution des glucides disponibles pour la croissance, ce qui a entraîné une réduction de la biomasse aux stades ultérieurs de la croissance du soja. Dans l’ensemble, ces résultats montrent que les mauvaises herbes voisines ont une grande incidence sur la croissance du soja. Une meilleure connaissance des effets des mauvaises herbes sur la croissance hâtive du soja permettra de mettre au point des cultivars de soja plus compétitifs ayant un rendement amélioré en présence de mauvaises herbes.

Résumé

© 2019 European Weed Research Society Les mécanismes par lesquels les mauvaises herbes entrent en compétition avec les plantes cultivées sont mal connus. Pour mieux comprendre ces mécanismes, nous avons caractérisé les premières réactions physiologiques du soja aux mauvaises herbes avoisinantes à l’aide d’un système biologique de mauvaises herbes qui a généré un environnement de lumière enrichie dans le rouge lointain et exclu la compétition directe avec les ressources. Les mauvaises herbes voisines réduisaient l’activité de la superoxyde dismutase dans les feuilles unifoliées. Ce phénomène coïncidait avec une augmentation des concentrations de peroxyde d’hydrogène (H2O2) et d’ascorbate oxydé, tandis que les concentrations à l’équilibre de superoxyde, d’activité de la catalase et de peroxydation lipidique demeuraient inchangées. Ces réponses laissent croire à une augmentation de la production foliaire d’oxygène singulet (1O2), ce qui a été démontré par la détection d’une fluorescence accrue au moyen dde la sonde appelée Singlet Oxygen Sensor Green (SOSG) dans les 3 heures suivant la coloration des feuilles unifoliées. Cette observation a été corroborée par l’augmentation des rapports entre le photosensibilisant protochlorophyllide et la chlorophylle a et la chlorophylle totale à l’obscurité, ainsi que par une sensibilité accrue à la mort cellulaire par un composé produisant de l’O2 à la lumière. Ces réactions coïncidaient avec des changements spectaculaires de la photosynthèse, de la répartition du carbone et de la répartition de la biomasse, ainsi qu’avec une baisse persistante de la quantité de saccharose foliaire et de la production de biomasse aux stades ultérieurs de la croissance. Cette étude fournit des preuves expérimentales directes selon lesquelles, en présence d’une compétition indépendante des ressources, la lumière enrichie par le rouge lointain réfléchie par les mauvaises herbes voisines peut modifier l’équilibre entre la production d’espèces réactives de l'oxygène et la détoxification et ainsi produire un signal de stress oxydatif dans les feuilles de soja.

Date de publication

2019-08-01

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