La production de semences viables est une caractéristique essentielle des graminées cespiteuses vivaces nécessaires pour restaurer les parcours dégradés de la steppe d'armoises dans le Grand Bassin, aux États-Unis. Le remplissage des graines des graminées cespiteuses dépend des performances physiologiques de la tête porte-graine et de la feuille étendard. Une récente série d'études menées par Erik Hamerlynck et ses collègues de l'USDA a comparé les caractéristiques écophysiologiques reproductives d'une agropyre à crête exotique, largement plantée (Agropyron cristatum) à celles des graminées touffues indigènes du Grand Bassin. Ces études ont révélé que, par rapport aux graminées cespiteuses indigènes, les épis d'agropyre à crête avaient des taux et des capacités de photosynthèse plus élevés. Ils ont également identifié que les contributions photosynthétiques des têtes de graines étaient supérieures à celles des feuilles étendard à l'effort de reproduction global par rapport aux graminées touffues indigènes. Ces caractéristiques permettent à l'agropyre à crête de produire des graines viables dans des conditions qui limitent le succès des graminées indigènes. Cependant, on ne sait toujours pas comment la performance photosynthétique des structures de reproduction répond à la disponibilité en eau du sol.
Dans leur nouvelle étude de terrain publiée dans AoBP, Hamerlynck et O'Connor ont étudié l'influence de la disponibilité de l'eau dans le sol sur l'écophysiologie des structures de reproduction des graminées cespiteuses indigènes et exotiques du Grand Bassin. Plus précisément, ils ont mesuré les paramètres de fluorescence de la chlorophylle avant et après l'anthèse des têtes de graines et des feuilles étendard de l'agropyre à crête arrosé et non arrosé (A. cristatum) et seigle sauvage queue d'écureuil (Élymus élymoides). En plus de la mesure des paramètres photosynthétiques, l'humidité du sol a été enregistrée toutes les quatre heures pendant l'expérience et les parcelles ont été arrosées à la main chaque semaine. L'étude expérimentale sur le terrain a été menée dans la zone expérimentale du Grand Bassin du Nord du Service de recherche agricole de l'USDA, située à environ 70 km à l'ouest de Burns, OR, États-Unis.
Dans leurs travaux, Hamerlynck et O'Connor ont découvert que l'arrosage améliorait les performances photochimiques dans la structure de reproduction la plus étroitement associée au remplissage des graines de cette espèce. Dans le cas de l'agropyre à crête exotique, c'était la tête de graine, tandis que dans le seigle sauvage à queue d'écureuil, c'était la feuille étendard. Ils ont conclu que les différences physiologiques et structurelles peuvent contribuer à la capacité différentielle de ces espèces à s'établir à partir de graines et peuvent aider à une sélection efficace du matériel végétal nécessaire pour améliorer le succès de la restauration et de la conservation dans les parcours de steppe d'armoises. Les auteurs espèrent que les travaux futurs s'appuieront sur leurs travaux en utilisant des mesures appariées de fluorescence de la chlorophylle et d'échange de gaz pour faire la distinction entre les contributions structurelles et physiologiques à la variation de la dynamique photosynthétique des têtes de graines.
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Erik P Hamerlynck, Rory C O'Connor, Performance photochimique des structures de reproduction des graminées cespiteuses du Grand Bassin en réponse à la disponibilité de l'eau du sol, AoB PLANTS, Volume 14, Numéro 1, février 2022, plab076, https://doi.org/10.1093/aobpla/plab076
