A Probabilistic Model of Flower Fertility and Factors Influencing Seed Production in Winter Oilseed rape (Brassica napus L.)

par Xiujuan Wang

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées

Sous la direction de Philippe de Reffye.

Le président du jury était Baogui Zhang.

Le jury était composé de Christian Cilas, Baogang Hu, Mengzhan Kang.

  • Titre traduit

    Un modèle probabiliste de fleur de fertilité et facteurs influant sur la production de semences en colza d'hiver


  • Résumé

    Le nombre de siliques par plante et le nombre de graines par silique sont les composantes du rendement du colza d'hiver qui présentent la plus grande variabilité. La production d'une graine résulte de la combinaison de plusieurs processus physiologiques, à savoir la formation des ovules et des grains de pollen, la fécondation des ovules et le développement de jeunes embryons. Un problème survenu à n’importe quelles des étapes peut entraîner l’avortement de graines ou de la silique. Le nombre potentiel d'ovules par silique et le nombre graines arrivant la maturité dépendraient de la position du dans l'architecture de plante et le temps de son apparition, mais le mode complexe de développement de colza rend difficile l’analyse des causes et effets.Dans cette étude, la variabilité des composantes du rendement suivantes est étudiée: (a) nombre d’ovules par silique, (b) nombre de graines par silique, et (c) nombre de siliques par axe en fonction d’une part, l’emplacement de la fleur dans l'inflorescence, et la position de cette dernière sur la tige, et l’autre part, le temps d'apparition de la silique, qui affectent la disponibilité d'assimilats. Basé sur les processus biologiques de la fertilité des fleurs, un modèle probabiliste est développé pour simuler le développement des graines. Le nombre de grains de pollen par fleur peut être déduit par le modèle et ainsi que les facteurs qui influent le rendement.Des expériences de terrain ont été menées en 2008 et 2009. Le nombre et la position des fleurs qui s'épanouissaient dans l'inflorescence ont été enregistrés sur la base des observations tous les deux à trois jours pendant la saison de floraison. Différents états trophiques ont été créés par tailler de la tige principale ou des ramifications à étudier l'effet de l'assimilation de la compétition.Les résultats montrent que la quantité d’assimilâtes disponibles a été le principal déterminant de la production de graines et de siliques. La répartition d’assimilâtes a été sensiblement affectée par l’emplacement de silique au sein d’une inflorescence et la location de l’inflorescence sur la tige colza. En outre, le paramètre de la distribution du nombre de pollen a indiqué que la production de graines pourrait être limitée par la pollinisation. La réduction de la viabilité des ovules pourrait entraîner la diminution du nombre de siliques et le nombre de graines par silique à l’extrémité de l'inflorescence. Le modèle proposé pourrait être un outil pour étudier la stratégie de l'amélioration du rendement des plantes à fleurs


  • Résumé

    The number of pods per plant and the number of seeds per pod are the most variable yield components in winter oilseed rape (WOSR). The production of a seed is the combination of several physiological processes, namely formation of ovules and pollen grains, fertilization of the ovules and development of young embryos, any problem in these processes may result in seed abortion or pod abortion. Both the number of ovules per pod and the potential for the ovule to develop into a mature seed may depend on pod position in the plant architecture and time of appearance. The complex developmental pattern of WOSR makes it difficult to analyse.In this study, we first investigate the variability of the following yield components (a) ovules/pod, (b) seeds/pod, and (c) pods/axis in relation to two explanatory variables. These two variables include (1) flower and inflorescence position and (2) time of pod appearance, linked to the effect of assimilate availability. Based on the biological phenomena of flower fertility, we developed a probabilistic model to simulate the number of ovules per ovary and seeds per pod. The model can predict the number of pollen grains per flower and distinguish the factors that influence the yield. Field experiments were conducted in 2008 and 2009. The number and position of flowers that bloomed within the inflorescence were recorded based on observations every two to three days throughout the flowering season. Different trophic states were created by clipping the main stem or ramifications to investigate the effect of assimilate competition.The results indicate that the amount of available assimilates was the primary determinant of pod and seed production. The distribution of resources was significantly affected by both the positions of pods within an inflorescence and the position of inflorescences within a plant in WOSR. In addition, model estimation for distribution parameter of pollen grain number indicated that pollination limitation could influence the seed production. Furthermore, the ovule viability could result in the decrease of the number of pods and the number of seeds per pod at the distal position of inflorescence. The model of flower fertility could be a tool to study the strategy of improving seed yield in flowering plants


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.