Linking the physiological parameters of nitrate uptake with root morphology and topology in wheat (Triticum durum Desf.) and in citrus rootstock (Citrus volkameriana, Ten & Pasq)

Les auteurs ont examiné les relations entre l’absorption des nitrates et la morphologie et la topologie racinaires chez le blé (Triticum durum Desf.) et chez les plantules d’un citrus (Citrus volkmeriana Ten. & Paeq.), en modifiant les systèmes racinaires par l’utilisation de différentes concentrations et différentes granulométries des nutriments. Les variations morpho-topologiques des racines ont été évaluées sur la base du nombre d’apex racinaires, de la longueur totale des racines et de l’index topologique. Ils ont évalué le processus d’absorption nette des nitrates au cours des phases de régulation de l’induction et de l’inhibition « rétroactive ». Chez les plantules de blé, une augmentation de la concentration externe en nitrates, en présence de phosphore élevé ou sans phosphore, déclenche une augmentation du nombre d’apex racinaires, mais n’influence pas la longueur totale des racines. On observe des comportements semblables chez les plantules de citrus. Les plantules de citrus montrent également un déplacement du patron de ramification racinaire en arête de poisson vers la dichotomie, avec une augmentation de la concentration externe en nitrates. Au contraire, la topologie racinaire du blé n’est pas affectée par les traitements nutritionnels. Des apports élevés en nitrates, appliqués aux systèmes racinaires du blé et du citrus, réduisent la pleine induction du taux d’absorption des nitrates et l ‘absorption cumulative des nitrates, mais augmentent le demi temps nécessaire (t1/2 kind) pour atteindre la pleine induction de l’absorption nette des nitrates. En outre, chez les deux espèces, on observe une corrélation négative entre le nombre d’apex racinaires et le t1/2 kind alors que seulement chez les plantules de citrus observe t’on une corrélation positive qu’entre le nombre d’apex racinaires et le t1/2 kind et l’index topologique. Ces données suggèrent que la morphologie racinaire exerce un effet plus marqué sur l’absorption des nitrates que la topologie racinaire.

The relationships between net nitrate uptake and root morphology and topology were investigated in wheat (Triticum durum Desf.) and citrus (Citrus volkameriana Ten. & Pasq.) seedlings in which root systems were modified by supplying different nutrient concentrations. Root morphological and topological changes were assessed by the number of root tips, the total root length, and the topological index. The net nitrate uptake process was evaluated during the induction and inhibition “feedback” regulation phases. In wheat seedlings, an increase in the external nitrate concentration, at either high or no phosphate, brought about an increase in number of root tips but did not affect total root length. A similar pattern was observed in citrus seedlings. Citrus seedlings also exhibited a shift in root branching pattern from herringbone to dichotomous with an increase in the external nitrate concentration. Conversely, wheat root topology was unaffected by nutrient treatments. A high level of nitrate supplied to wheat and citrus root systems reduced the full induction of the nitrate uptake rate and cumulative nitrate uptake but increased the half-time of reaching the full induction in net nitrate uptake (t1/2 kind). Finally, a negative correlation between number of root tips and t1/2 kind was found in both species, while only in citrus seedlings was a positive correlation between t1/2 kind and the topological index observed. The data suggest that root morphology has a greater effect on nitrate uptake than root topology.