ORBi: Delory Benjamin - Modélisation de la croissance chez l'orge (Hordeum distichon L.) et la Poaceae modèle Brachypodium distachyon (L.) Beauv. et analyse du contenu racinaire en composés organiques volatils de l'orge

Reference : Modélisation de la croissance chez l'orge (Hordeum distichon L.) et la Poaceae modèle Br...


	Document type :	Dissertations and theses : Master's dissertation
	Discipline(s) :	Life sciences : Agriculture & agronomy Life sciences : Phytobiology (plant sciences, forestry, mycology...)
	To cite this reference:	http://hdl.handle.net/2268/103448

Title :	Modélisation de la croissance chez l'orge (Hordeum distichon L.) et la Poaceae modèle Brachypodium distachyon (L.) Beauv. et analyse du contenu racinaire en composés organiques volatils de l'orge
Language :	French
Alternative title :	[en] Modelling of growth in barley (Hordeum distichon L.) and the Poaceae model Brachypodium distachyon (L.) Beauv. and root content analysis of volatile organic compounds in barley
Author, co-author :	Delory, Benjamin [Université de Liège - ULg > Sciences agronomiques > Biologie végétale >]
Publication date :	29-Aug-2011
Institution :	Université de Liège, Gembloux, Belgique
Name of the degree :	Master Bioingénieur: Sciences agronomiques, à finalité spécialisée
Page number :	107
Superviser :	Fauconnier, Marie-Laure
President of the jury :	Baudoin, Jean-Pierre
Member of the jury :	du Jardin, Patrick
	Wathelet, Jean-Paul
	Bodson, Bernard
	Gfeller, Aurélie
Keywords :	[fr] Hordeum distichon ; Brachypodium distachyon ; Racines ; Modèles de croissance ; Composés organiques volatils (COVs) ; Contenu en COVs ; Stades de développement ; SPME-GC/MS
	[en] Hordeum distichon ; Brachypodium distachyon ; Roots ; Growth models ; Volatile organic compounds (VOCs) ; VOC's content ; Developmental stages ; SPME-GC/MS
Abstract :	[fr] Contrairement aux composés organiques volatils émis par les parties aériennes des plantes, ceux émis par les racines sont peu documentés et leurs rôles restent méconnus. Dans ce contexte, les objectifs développés dans la présente étude visaient dans un premier temps à modéliser et comparer la croissance et le développement racinaire et caulino-foliaire d’une céréale d’importance agronomique (Hordeum distichon L.) avec une espèce modèle chez les Poaceae (Brachypodium distachyon (L.) Beauv.). Les observations réalisées ont précisé les similarités morphologiques et anatomiques entre le système caulino-foliaire de ces deux espèces. Néanmoins, le schéma de développement étant sensiblement différent d’une espèce à l’autre, l’utilisation du code décimal publié par ZADOKS et al. (1974) n’est pas apparu comme pertinent pour la caractérisation des stades de développement chez B. distachyon. Quant à l’architecture du système racinaire des deux espèces modèles, elle diffère principalement pour les stades les plus jeunes avec un nombre plus important de racines séminales émergeant du coléorhize chez H. distichon. Dans nos conditions de culture, la biomasse de racines adventives est devenue supérieure à celle de racines séminales à partir du 28ème et du 42ème jour de culture, respectivement pour H. distichon et B. distachyon. Les modèles de croissance calibrés sur des mesures de biomasse réalisées à intervalle régulier ont permis d’identifier des stades clés dans la croissance et le développement d’H. distichon et de B. distachyon, notamment les stades pour lesquels la vitesse de croissance racinaire ou caulino-foliaire est maximale. Dans un deuxième temps, les composés organiques volatils contenus dans les racines d’H. distichon ont été identifiés par SPME-GC/MS. Au total, 110 composés volatils ont été détectés. Parmi ceux-ci, 77 composés ont pu être identifiés sur base de leur spectre de masse. Les alcools, les aldéhydes, les cétones et les esters d’acides organiques représentent 55,5% du nombre total de volatils détectés dans les racines d’H. distichon. Quatre acides organiques, deux furanes et trois pyrazines ont également été identifiés dans les profils chromatographiques. La réalisation d’une analyse multivariée a montré une évolution qualitative et quantitative du profil en composés organiques volatils retrouvés dans les racines d’H. distichon à différents stades de développement. De manière générale, le contenu en volatils est maximal lorsque les racines viennent de percer le coléorhize, et diminue à mesure que les plantes atteignent des stades phénologiques plus avancés.
	[en] Unlike the volatile organic compounds emitted by the aerial parts of plants, those emitted by roots are less documented and their roles remain unknown. In this context, this study firstly aims at modelling and comparing root and shoot growth and development of an agronomically important cereal (Hordeum distichon L.) with a model species for the Poaceae family (Brachypodium distachyon (L.) Beauv.). Observations allowed us to emphasize morphological and anatomical similarities between shoot of both species. Nevertheless, the developmental scheme being significantly different from one species to another, the use of the decimal code published by ZADOKS et al. (1974) did not appear to be relevant for the characterization of B. distachyon growth stages. Root architecture of both model species differed mainly for the youngest growth stages as the number of seminal roots emerging from the coleorhiza of H. distichon was higher. In our growth conditions, the adventitious root mass became significantly higher than the mass of seminal roots from the 28th and 42nd day of cultivation, respectively for H. distichon and B. distachyon. Growth models calibrated on biomass measurements made at regular intervals allowed us to identify key stages of growth and development for H. distichon and B. distachyon, notably those for which root or shoot growth speed reached its maximum. Afterwards, volatile organic compounds contained in H. distichon roots were identified by SPME-GC/MS. A total of 110 compounds were detected. Among them, 77 compounds were tentatively identified thanks to their mass spectra. Alcohols, aldehydes, ketones and organic acid esters represented 55.5% of the total number of detected volatiles in H. distichon roots. Four organic acids, two furans and three pyrazines were also identified in volatile profiles. Multivariate analysis revealed qualitative and quantitative changes in such profiles found in H. distichon roots according to the developmental stage. In general, the volatile content was the highest when young roots just emerged from the coleorhiza, and decreased as the plants reach older phenological stages.
Funders :	RHIZOVOL research project (Ulg, GxABT)
Name of the research project :	RHIZOVOL
Permalink :	http://hdl.handle.net/2268/103448

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