Journée recherche APFFQ Manipuler l’induction florale chez le fraisier: effet sur l’architecture du plant et le potentiel de production . Valérie Gravel Département de Sciences végétales Université McGill valerie.gravel@mcgill.ca Journée recherche APFFQ Le 24 Février 2017

Physiologie du fraisier: Nouveaux systèmes de culture, nouveaux calendriers de production Manipuler les conditions de croissance Forçage des plants

Physiologie du fraisier: Les joyaux de la couronne: ce que l’on ne voit pas… Induction/Initiation florale: Stade crucial de développement Défini le potentiel de production dans le temps Modèle de développement de l’architecture du plant

Croissance végétative Physiologie/Morphologie: Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Stolons Croissance végétative Floraison/fruits Facteurs affectant la Physiologie/Morphologie: Variété Eau Photopériode Fertilisation Température (chaleur/froid)

Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Production de stolons chez le fraisier: Induction des stolons: Changement de l’état du méristème Tige → Tige modifiée En général: jours longs et températures chaudes Jours courts: photopériode de > 10 heures température > 20°C jusqu’au gel Jours neutres: jours longs températures chaudes (jusqu’à 35°C) production plus sporadique

Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Production de stolons chez le fraisier: Signaux clés Bourgeons végétatifs Facteurs liés à la photopériode Biosynthèse d’hormones végétales (↑ acide gibbérellique)

Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Floraison du fraisier: Croissance végétative: Durée du jour plus long et températures chaudes Photosynthèse active Induction florale: Changement de l’état du méristème État végétatif → État reproductif ↓ certaines hormones (Gibbérellines) Période très courte

Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Floraison du fraisier: Croissance végétative: Durée du jour plus long et températures chaudes Photosynthèse active Induction florale: Changement de l’état du méristème État végétatif → État reproductif ↓ certaines hormones (Gibbérellines) Initiation florale: De l’induction jusqu’à … Hampes florales initiées (début de la formation) Initiées ≠ développement

Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Floraison du fraisier: Croissance végétative: Durée du jour plus long et températures chaudes Photosynthèse active Induction florale: Changement de l’état du méristème État végétatif → État reproductif ↓ certaines hormones (Gibbérellines) Initiation florale: De l’induction jusqu’à … Hampes florales initiées (début de la formation) Initiées ≠ développement Différenciation florale: Différentes structures (hampes) Automne… Termine au printemps (JC) Plus complexe pour les JN Nb de fruits/hampes

Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Floraison du fraisier: Croissance végétative: Durée du jour plus long et températures chaudes Photosynthèse active Induction florale: Changement de l’état du méristème État végétatif → État reproductif ↓ certaines hormones (Gibbérellines) Initiation florale: De l’induction jusqu’à … Hampes florales initiées (début de la formation) Initiées ≠ développement Différenciation florale: Différentes structures (hampes) Automne… Termine au printemps (JC) Plus complexe pour les JN Nb de fruits/hampes Variété Eau Photopériode Fertilisation Température (chaleur/froid)

Architecture du fraisier… Fraisiers à jours courts Induction/Initiation florale: dans les méristèmes apicaux (plus de développement végétatif) Dépendant du stade de développement des fleurs primaires Bourgeons latéraux: nouvelle couronne ou stolons (selon la position) (Costes et al., 2014 Frontiers in Plant Science)

Architecture du fraisier… Fraisiers à jours neutres Induction/Initiation florale: développement en continue à chaque bourgeons latéraux (Costes et al., 2014 Frontiers in Plant Science)

Architecture du fraisier… Fraisiers à jours neutres Photopériode Température (chaleur/froid) Variété Eau Fertilisation (Costes et al., 2014 Frontiers in Plant Science)

Perception des signaux Architecture du fraisier à jours neutres Architecture du plant Perception des signaux

Architecture du fraisier à jours neutres Jours neutres (cv Elan F1) à partir de graines reconnues comme étant vigoureux (forte production de stolons) chambre de croissance 3 photopériodes spécifiques 8 hrs 16 hrs 24 hrs (5 semaines)

Architecture du fraisier à jours neutres Bourgeons floraux induits

Architecture du fraisier à jours neutres Augmentation du nombre de bourgeons floraux induits en augmentant la photopériode Moins efficace à 24 hrs: optimum près de 14-16 hrs?

Inflorescence primaire vs secondaire vs tertiaire…? Architecture du fraisier à jours neutres Jours neutres (cv Elan F1) à partir de graines reconnues comme étant vigoureux (forte production de stolons) 4 photopériodes spécifiques 8 hrs 10 hrs 12 hrs 14 hrs (7 semaines) Inflorescence primaire vs secondaire vs tertiaire…?

Architecture du fraisier à jours neutres Augmentation du nombre d’inflorescences primaires induites en augmentant la photopériode Pas une grande différence dans la proportion d’inflorescences secondaires induites jusqu’à 14 hrs (premières inflorescences tertiaires)

Température (chaleur/froid) Physiologie du fraisier: des feuilles à la fraise… Floraison du fraisier: Croissance végétative: Durée du jour plus long et températures chaudes Photosynthèse active Induction florale: Changement de l’état du méristème État végétatif → État reproductif ↓ certaines hormones (Gibbérellines) Initiation florale: De l’induction jusqu’à … Hampes florales initiées (début de la formation) Initiées ≠ développement Différenciation florale: Différentes structures (hampes) Automne… Termine au printemps (JC) Plus complexe pour les JN Nb de fruits/hampes Variété Eau Photopériode Fertilisation Température (chaleur/froid)

Architecture du fraisier à jours neutres Jours neutres (cv Elan F1) à partir de graines reconnues comme étant vigoureux (forte production de stolons) chambre de croissance 3 photopériodes spécifiques 8 hrs 16 hrs 24 hrs (5 semaines) 2 températures spécifiques 15°C 25°C

Architecture du fraisier à jours neutres Bourgeons floraux induits Bourgeons végétatifs induits

Architecture du fraisier à jours neutres Augmentation du nombre de bourgeons floraux induits en augmentant la photopériode Interaction avec la température, surtout au niveau des feuilles

Architecture du fraisier à jours neutres Photopériode Température (chaleur/froid) Variété Eau Fertilisation F. vesca (fraisier des bois) TFL1: Terminal Flower1 TFL2: Répression de la floraison « Switch » génétique du contrôle de la floraison Interaction entre la température et la photopériode? (Heide et al., 2013. Journal of Horticultural Science & Biotechnology)

Architecture du fraisier à jours neutres Effet de la photopériode: augmentation de FaTFL1 et répression de FaTFL2. FaTFL2: régulation de l’induction florale Pas ou peu d’effet de la température dans ce cas-ci

Physiologie du fraisier: une histoire de balance… Changements au niveau physiologique: Signaux: photopériode, température, fertilisation (N)… Balance entre certains composés (surtout les hormones de croissance végétales) Distribution des ressources dans le plants Transférable en production? Modèle de prédiction du potentiel de production? Ajustement en continu

Basé sur un scénario de référence: Comparaison des chaques critères de base

Basé sur un scénario de référence: Comparaison des chaques critères de base Effet négatif Effet similaire Effet positif

Remerciements Collaborateurs Ferme Onésime Pouliot Inc. Daniel et Guy Pouliot Valérie Bernier-English, Marine Marel et Catherine Émond Laboratoire « Système de productions horticoles durables » Ines Ben Rejeb Wilbur Zheng, Varinder Sidhu, Maryse Gendron Étudiants stagiaires

Merci… Questions Et Commentaires? .