Agronomie 17 (1997) 173-181
DOI: 10.1051/agro:19970304

Beneficial effects of Neotyphodium lolii on the growth and the water status in perennial ryegrass cultivated under nitrogen deficiency or drought stress

C. Ravel^a, C. Courty^b, A. Coudret^b and G. Charmet<sup>a

a</sup>  Station d'amélioration des plantes, Inra, F-63039 Clermont-Ferrand cedex 02
^b  Laboratoire de physiologie et biotechnologies végétales, université Blaise-Pascal, campus universitaire des Cézeaux, F-63177 Aubière cedex, France

Abstract - Three perennial ryegrass clones infected and uninfected with Neotyphodium lolii (formerly Acremonium lolii) were studied to determine the impact of this endophytic fungus on plant growth and physiology under stress conditions. Plants were grown under controlled environmental conditions for 10 weeks and were subjected to: i) no stress (12 mM of N; no limiting water supply); ii) N deficiency; or iii) drought stress. In the absence of stress, infected and non-infected plants of all clones showed similar growth rates. Under N deficiency (2.33 mM), infected plants had 27% more tillers and 15% less dead leaves than uninfected plants, and they maintained their photosynthetic level. During drought stress (0.7 MPa), the osmotic potential of the infected plants was 13% lower than that of uninfected plants and their tiller number was 10% greater than that of non-infected plants at the end of the drought stress period. Thus, in the three clones studied, the infection results in increased tolerance of host plants to abiotic stress especially as a result of better tillering.

Résumé - Effets positifs de Neotyphodium lolii sur la croissance et l'état hydrique de plants de ray-grass anglais soumis à une carence en azote ou à un stress hydrique. Ce travail a été effectué sur trois clones de ray-grass anglais infectés ou non par Neotyphodium lolii (antérieurement Acremonium lolii), afin de déterminer l'impact de ce champignon endophyte sur la croissance et la physiologie des plantes soumises à des conditions stressantes. Les plantes sont cultivées pendant 10 semaines sous environnement controlé dans différentes conditions : i) aucun stress (12 mM de N ; apport en eau non limitant) ; ii) carence en azote ; ou iii) stress hydrique. En l'absence de stress, les plantes saines et endophytées, des trois génotypes étudiés, présentent une croissance et un développement identiques. En conditions de carence en azote (2,33 mM), les plantes endophytées présentent un tallage plus important de 25 % et un nombre de feuilles mortes plus faible de 15 % par rapport aux plantes non endophytées. De plus, les plantes infectées maintiennent leur activité photosynthétique. Pendant le stress hydrique (0,7 MPa), le potentiel osmotique des plantes endophytées est inférieur de 13 % par rapport à celui mesuré chez les plantes non endophytées et elles présentent également un tallage supérieur de 10 % en fin de stress. Dans le matériel étudié, l'infection permet une meilleure croissance des plantes cultivées en conditions de carence en azote ou de stress hydrique en particulier grâce à un meilleur tallage.

Key words: ryegrass = Lolium perenne / endophyte / drought stress / N deficiency / Neotyphodium lolii

Mots clés : ray-grass anglais = Lolium perenne / endophyte / stress hydrique / déficience en N / Neotyphodium lolii