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Field assessment of Douglas-fir somatic and zygotic seedlings with respect to gas exchange, water relations, and frost hardiness

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Abstract:

Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii var. menziesii (Mirb.) Franco) zygotic seedlings and seedlings produced through somatic embryogenesis were grown in a field test on southern Vancouver Island, British Columbia. The two stock types were compared in a number of adaptive attributes evaluated during two growing seasons (1999 and 2000). The attributes were related to gas exchange, water relations, phenology, and fall frost hardiness. In both years, somatic and zygotic seedlings had similar rates of net photosynthesis in optimum and reduced light conditions, similar mesophyll conductance, and dark respiration rates. Small differences (P 0.05) were found for water relation attributes measured on irrigated plants: intrinsic water use efficiency (WUEi), transpiration (E), stomatal conductance (gwv) and midday xylem water potential (Ψ). Somatic seedlings had marginally higher E and gwv and lower Ψ in 2000 and lower WUEi in 1999 and 2000. Zygotic seedlings had higher WUEi because of their lower gwv while maintaining the same rates of net photosynthesis as somatic seedlings. There were no differences between somatic and zygotic seedlings in frost hardiness throughout the fall. Zygotic and somatic seedlings had similar timing of spring bud break pointing to a comparable level of spring frost hardiness in both stock types. Findings from this study indicate that somatic and zygotic seedlings had a similar pattern of physiological performance throughout 2 years of assessment.

Des semis zygotiques ainsi que des semis issus d'embryogenèse somatique de douglas de Menzies (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco var. menziesii) ont poussé dans un essai au champ mené dans la partie sud de l'île de Vancouver, en Colombie-Britannique. Les deux types de plants ont été comparés sur la base de plusieurs caractéristiques d'adaptation évaluées sur deux saisons de croissance (1999 et 2000). Ces caractéristiques étaient reliées aux échanges gazeux, aux relations hydriques, à la phénologie et à la résistance au gel hâtif. Au cours des 2 années, les semis somatiques et zygotiques ont présenté des taux similaires de photosynthèse nette sous des conditions optimales ou réduites de lumière ainsi que des taux similaires de conductance du mésophylle et de respiration en phase obscure. De petites différences (P 0,05) ont été observées dans le cas des caractéristiques des relations hydriques mesurées sur des plants irrigués : efficacité intrinsèque de l'utilisation de l'eau (WUEi), transpiration (E), conductance stomatale (gwv) et potentiel hydrique du xylème à mi-journée (Ψ). Les semis somatiques affichaient des valeurs de E et gwv légèrement plus élevées et de Ψ plus basses en 2000 et des valeurs de WUEi plus faibles en 1999 et 2000. Les semis zygotiques avaient des valeurs de WUEi plus élevées dû à leurs valeurs de gwv plus faibles tout en maintenant les mêmes taux de photosynthèse nette que les semis somatiques. Il n'y avait pas de différence significative entre les semis somatiques et zygotiques quant à leur résistance au gel hâtif. Le débourrement est survenu à peu près au même moment au printemps chez les semis zygotiques et somatiques; ce qui implique un degré comparable de résistance au gel tardif chez les deux types de plants. Les résultats de cette étude indiquent que les semis somatiques et zygotiques ont eu un comportement semblable en termes de performance physiologique pendant les 2 années où ils ont été évalués.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2002

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