Ajustements écophysiologiques et morpho-anatomiques des vignes aux conditions de sécheresse

ECOPHYSIOLOGICAL AND MORPHO-ANATOMICAL ADJUSTEMENTS
OF GRAPEVINES TO DROUGHT CONDITIONS

Abstract
Drought poses the most important environmental constraint to plant survival and crop productivity. Therefore, the goal of this study is to advance a more holistic understanding of drought resistance by examining the ecophysiological and morpho-anatomical adjustments of different cultivars subjected to drought conditions. Potted grapevine cultivars of Cabernet-Sauvignon, Grenache, and Zinfandel were subjected to four water regimes: Control (well-watered with full irrigation), 2/3rd and 1/3rd of full irrigation, and last treatment consisted of drying-down and re-watering cycles. Both physiological and anatomical adjustments differed among the three cultivars. With respect to physiological responses, Grenache displayed higher leaf water potential and relative water content (RWC) than Cabernet-Sauvignon and Zinfandel under all water regimes. The same was true for stomatal conductance. Anatomically, leaf vein density and leaf thickness increased in Grenache, whereas they decreased in Cabernet-Sauvignon and Zinfandel under all water regimes. The increase in leaf thickness of Grenache was due to its longer palisade cells and more intercellular air spaces. Also, differences were observed in stomatal pore areas and stomatal density among all three cultivars. Compositionally, the various fruit attributes that serves as the universal set of criteria for judging fruit for commercial harvesting were, except for anthocyanins, higher under well-watered conditions. The study showed that induction of several physiological and morphological adjustments occurred mostly in Grenache, not in Cabernet-Sauvignon nor Zinfandel; hence Grenache would be a better choice for establishing vineyards in drought prone areas (if the wine quality is also improved) .

Keywords : Drought, Grenache, morphology, veinlets

Résumé

La sécheresse est la contrainte environnementale la plus importante à la survie des plantes et la productivité des cultures. Par conséquent, l'objectif de cette étude est de faire progresser une compréhension plus globale de la tolérance à la sécheresse en examinant les ajustements écophysiologiques et morpho- anatomiques de différents cultivars soumis à des conditions de sécheresse. Des cultivars de vigne en pot de Cabernet-Sauvignon, Grenache et Zinfandel ont été soumis à quatre régimes d'eau: témoin (bien arrosé avec pleine irrigation), 2 / 3 et 1 / 3 de la pleine irrigation, et le dernier traitement a consisté en une succession de dessèchements et de restauration d'arrosage. Les deux ajustements physiologiques et anatomiques diffèrent entre les trois cultivars. En ce qui concerne les réponses physiologiques, le Grenache affiché un potentiel hydrique de la feuille et une teneur relative en eau (RWC) supérieurs au Cabernet Sauvignon et au Zinfandel sous tous les régimes d'eau. La même chose vaut pour la conductance stomatique. Anatomiquement, la densité des nervures de la feuille et l'épaisseur de la feuille ont augmenté sur le Grenache, alors qu'elles ont diminué sur le Cabernet-Sauvignon et le Zinfandel sous tous les régimes d'eau. L'augmentation de l'épaisseur de la feuille de Grenache était due à ses cellules palissadiques plus longues et à davantage d’espaces d'air intercellulaires. En outre, des différences ont été observées entre les trois cultivars au niveau des zones de pores stomatiques et de la densité stomatique. La composition, les différents éléments des fruits utilisés classiquement pour évaluer la qualité de la récolte commerciale étaient, à l'exception des anthocyanes, plus élevés dans des conditions bien arrosées. L'étude a montré que l'induction de plusieurs ajustements physiologiques et morphologiques s’est produite principalement sur le Grenache, et pas sur le Cabernet-Sauvignon ni le Zinfandel; le Grenache serait donc un meilleur choix pour établir vignes dans les zones sujettes à la sécheresse (si la qualité du vin est aussi améliorée).

Mots-clés : Sécheresse, Grenache , morphologie, nervure