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Issue
Agronomie
Volume 15, Number 2, 1995
Page(s) 123 - 137
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:19950204
Agronomie 15 (1995) 123-137
DOI: 10.1051/agro:19950204

Genotypic differences for temperature response of leaf appearance rate and leaf elongation rate in field-grown maize

C. Giauffreta, R. Bonhommeb and M. Derieuxa

a  INRA, laboratoire de génétique et d'amélioration des plantes, F80200 Estrées-Mons
b  INRA, unité de recherche en bioclimatologie, F78850 Thiverval-Grignon, France

Abstract - Leaf area establishment is the main factor limiting the yield of maize (Zea mays L) in areas characterized by long cool springs such as in northern Europe. The objective of this research was therefore to study the influence of temperature on leaf area growth and development processes. Unlike most of the previous studies, it was conducted under field conditions and emphasized genetic variability for traits related to cold tolerance. Twelve genotypes of maize were planted in northern France on 4 April 1991 (early planting date) and 10 May 1991 (normal-to-late planting date). Leaf tip appearance rate and leaf elongation rate (for leaves 6, 9 and 12) were evaluated over successive periods of 3-4 d and related to environmental data. Among the genotypes studied, the mean leaf tip appearance rate varied from 0.17 to 0.22 leaf tip·d -1. The mean leaf elongation rate varied from 10 to 21 mm·d-1 for leaf 6, and from 29 to 58 mm·d-1 for leaf 9. Leaf tip appearance rate was linearly related to mean soil temperature (R2 = 0.47). Leaf elongation rates were almost exclusively determined by mean soil temperature (R2 > 0.85). Among the genotypes evaluated, the apparent temperature threshold varied from 7.1 to 12.6°C for leaf tip appearance rate, from 8.3 to 12.8°C for elongation rate of leaf 6, and from 7.1 to 13.5°C for elongation rate of leaf 9. It was possible to define a degree of tolerance to temperature variation for each genotype. Such results could help the breeder to select genotypes able to withstand cool spring conditions, and should be included in genotype-specific crop growth simulation models.


Résumé - Différences génotypiques dans la réponse à la température du rythme d'apparition des feuilles et de la vitesse d'allongement foliaire pour du maïs cultivé en conditions de plein-champ. La mise en place du système foliaire est le principal facteur limitant le rendement dans les régions caractérisées par un printemps long et frais telles que l'Europe du Nord. L'objectif de ce travail était d'étudier l'influence de la température sur le développement et la croissance foliaires. À la différence de la plupart des études antérieures, il a été conduit en conditions de plein champ et l'accent a été mis sur la variabilité génétique pour différents caractères de tolérance au froid. Douze génotypes de maïs ont été semés dans le nord de la France le 4 avril 1991 (semis précoce) et le 10 mai 1991 (semis normal à tardif). Le rythme d'apparition des jeunes feuilles et la vitesse d'allongement foliaire (feuilles de rang 6, 9 et 12) ont été estimés sur des périodes successives de 3 ou 4 j. Pour les génotypes étudiés, le rythme moyen d'apparition des feuilles variait de 0,17 à 0,22 feuille par jour. La vitesse moyenne d'allongement foliaire variait de 10 à 21 mm par jour pour la feuille 6 et de 29 à 58 mm par jour pour la feuille 9. Le rythme d'apparition des feuilles était lié de façon linéaire à la température moyenne du sol (R2 = 0,47). Les vitesses moyennes d'allongement étaient presque exclusivement déterminées par la température moyenne du sol (R2 > 0,85). Parmi les génotypes étudiés, la température seuil variait de 7,1 à 12,6°C pour le rythme d'apparition des feuilles ; de 8,3 à 12,8°C pour la vitesse d'allongement de la 6e feuille ; de 7,1 à 13,5°C pour la vitesse d'allongement de la 9e feuille. II a été possible de définir pour chaque génotype un indice de tolérance aux variations de température. De tels résultats devraient permettre au sélectionneur d'obtenir des génotypes adaptés aux conditions de printemps frais et pourraient être intégrés dans des modèles de simulation spécifiques du génotype.


Key words: maize / leaf growth / development / temperature

Mots clés : maïs / développement / croissance foliaire / température