Effect of garvitationnal stimulus atificially induced on tension wood and opposite wood formation in young shoots of Poplar (Populus euramericana cv "Ghoy")

Le bois de tension des dicotylédones arborescentes se distingue par des caractéristiques anatomiques, chimiques, physiques et mécaniques particulières qui lui confèrent un comportement spécifique. Sa formation fait intervenir des mécanismes complexes, à même de percevoir des stimuli d'origine endogène ou exogène, qui agissent au niveau de l'assise cambiale sur la différenciation et la maturation des cellules filles. Sa distribution particulière au sein de la tige induit une dissymétrie dans la répartition des contraintes de croissance susceptible d’en modifier l’orientation. La thèse à la base de ce travail soutient l'idée d'une réponse quantitative des jeunes pousses de peuplier, se développant en conditions contrôlées, en réaction à l'application d'un stimulus gravitationnel induit artificiellement. Pour en faire la démonstration, la démarche expérimentale a consisté, d'une part, à déterminer les réactions induites par le stimulus dans la structure du bois. D'autre part, elle a cherché à établir l'existence d'une modulation de la réaction des pousses en fonction de la durée et de l'intensité d'application du stimulus, en les soumettant à des niveaux croissants de ces paramètres. Des coupes microscopiques prélevées à la base des tiges ont servi de matériel de base pour les observations anatomiques. L'analyse de ces coupes a été réalisée au moyen d'un système de traitement d'image. Les modifications anatomiques induites par le stimulus concernent l’ensemble des éléments du plan ligneux. Elles entraînent des répercussions sur les propriétés physiques du bois de micro-planchettes constituées exclusivement de fibres gélatineuses. L’exposition à des durées croissantes du stimulus montre que la formation des tissus de bois opposé et de bois de tension nécessite un temps de présentation relativement bref. Elle montre également la rapidité de la réaction des pousses, estimée par le temps de latence. Des événements de courtes durées sont susceptibles d’avoir des répercussions sur la structure du bois. Le taux de division cellulaire plus élevé du tissu de bois de tension, mesuré sur la face supérieure d’un axe incliné, conduit à une excentricité de la position de la moelle dans la tige. La formation du tissu de bois de tension, une modification de la croissance secondaire et le mouvement de l’axe sont les modifications majeures, quantitativement liées à l’intensité du stimulus. Par ailleurs, l’évolution des paramètres mesurés démontre l’existence d’une position naturelle d’équilibre des pousses, différente de la verticale, vers laquelle elles tentent de revenir par un mouvement de redressement ou d’affaissement induit par le tissu de bois de tension. L’ensemble de ces résultats indique que le tissu de bois de tension ne doit pas être considéré comme un défaut mais plutôt comme un mécanisme performant qui permet à la plante de s'adapter et de se développer harmonieusement dans son environnement.The tension wood of arborescent dicotyledons can be distinguished by its anatomical, chemical, physical and mechanical characteristics which give to it a specific behavior. In its development interfere complex mechanisms able to perceive endogenous and exogenous stimuli acting on the cambial zone during the new cell differentiation and maturation. Its particular distribution in the shoot induces a dissymetrical distribution of growth stresses capable to modify their orientation. The supporting thesis of this study maintains the idea of a quantitative responses of the young shoots of poplar which develop under controlled conditions, as a reaction to a gravitational stimulus artificially induced. To demonstrate this, the experimental approach consisted on one hand, to determine the reaction induced by the stimulus in the wood structure. On the other hand, to attempt to establish the existence of a modulation of the shoots reaction in regard of the duration and of the intensity of the stimulus application, while applying increasing levels of these parameters. The anatomical observations were based on microscopic cross sections taken from the base of the shoots. The analysis of these sections were realized using an image analyzing technology. The anatomical modifications induced by the stimulus concern all the elements of the wood structure. They generate repercussions on the physical properties of the wood of micro samples composed exclusively of gelatinous fibers. As the stimulus is applied during increasing duration it appears that the formation of the tissues in the opposite wood and in the tension wood requires a relatively short time of presentation. It shows also the rapidity of reaction of the shoots estimated by the latent period. Short duration events are capable to produce repercussions on the wood structure. The rate of cellular division, more important in the tension wood tissues, as measured on the upper face of a bent axis leads to a pith eccentricity in the shoot. The formation of tension wood, a modification of the secondary growth and the movement of the axis are the major modifications quantitatively linked to the intensity of the stimulus. Moreover, the evolution of the measured parameters demonstrates the existence of a natural equilibrium position of the shoots, different from the vertical position, and to which they attempt to return by an straightening or a sagging motion induced by the tension wood tissue. All these results indicated that tension wood should not be considered as a defect but rather as a efficient mechanism for the shoot allowing adaptation and harmonious development in its own environment