Analyse et modélisation du fonctionnement stomatique de la vigne Vitis vinifera L. : intégration de l'effet des puits de carbone sur les échanges gazeux de la plante

par Anne Quereix

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales. Œnologie et ampélologie

Sous la direction de Charles Valancogne.

Soutenue en 2001

à Bordeaux 2 .


  • Résumé

    Afin de mieux comprendre le déterminisme de l'élaboration d'un raisin de qualité, il est nécessaire de pouvoir évaluer les intrants de la plante et de caractériser leur répartition entre les organes. Ceci nécessite en particulier la description complète des échanges gazeux de la plante, intégrant les réponses aux variations de l'environnement, ainsi qu'aux facteurs internes. Néammoins, actuellement, le couplage de ces deux types de facteurs demeure méconnu. L'objectif de cette étude est le développement d'un modèle d'échanges gazeux permettant de rendre compte des effets à court terme du climat et de l'influence des interactions entre organes, sur la régulation stomatique et la photosynthèse. Dans une première partie expérimentale, nous avons analysé les interactions entre l'activité des sources et la demande en carbone des puits, sous environnement stable, puis au vignoble. Puis à partir de ces données, nous avons développé un modèle dynamique basé sur (i) un modèle empirique de conductance stomatique (Leuning, 1995), que nous avons modifié en intégrant des éléments plus mécanistes, et (ii) un modèle d'allocation du carbone (Minchin et al. , 1993), auquel nous avons ajouté un mécanisme de feedback entre la source et les puits. Les simulations montrent que le modèle reproduit raisonnablement les tendances globales observées pour la photosynthèse et la conductance stomatique en environnement stable. De moins bons résultats sont obtenus au vignoble où l'environnement est plus changeant. Néammoins, d'un point de vue qualitatif, le modèle rend compte des interactions entre organes et simule les observations consécutives à la modification des rapports source-puits. Cette étude, intégrant le couplage des facteurs externes et internes, fournit donc une première évaluation d'un modèle de feedback des puits sur l'activité des sources, susceptible d'être incorporé à des modèles décrivant le fonctionnement de la plante entière à plus long terme.

  • Titre traduit

    Analysis and modelling of stomatal functioning of vine Vitis vinifera L. : integration of carbon sink effect on plant gas exchange


  • Résumé

    In order to understand the control of grape quality, it is necessary to quantify the capture of plant resources and their partitioning between the various organs. This requires, in particular, an integrated description of plant gas exchange in response to both environmental and internal factors. Currently, however, the coupling of these two types of factors remains poorly understood. The objective of this study is to develop a model of gas exchange taking into account the short-term effects of climate as well as the influence of source-sink interactions on the stomatal conductance and photosynthesis. We first analysed experimentally the interactions between the carbon supply of sources and the carbon demand of sinks, under a stable environment and also in the vineyard. Then from these data, we developed a dynamic model based on (i) an empirical model of stomatal conductance (Leuning, 1995), modified in the light of published studies, and (ii) a model of carbon partitioning (Minchin et al,1993), to which we added a source-sink feedback mechanism. Simulations show that the model reproduced the global tendencies observed for photosynthesis and stomatal conductance in a stable environment. Less satisfactory agreement was obtained in the vineyard under a fluctuating environment. Nevertheless, from a qualitative point of view, the model accounts for the interactions between organs and simulates the observed behaviour following the modification of the source-sink ratio. By integrating the influence of external factors, this study provides a preliminary model for incorporating the sink feedback effect on source activity, which may be integrated into models describing the longer term functioning of whole plants.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (132 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 119-128.

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque des Sciences du Vivant et de la Santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CMTB 2001-834
  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FTB 834
  • Bibliothèque : Université de Bordeaux (Villenave d'Ornon). Direction de la documentation. Bibliothèque de l'Institut des sciences de la vigne et du vin.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TH QUE
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