Thermal acclimation of leaf respiration as a way to reduce source-sink imbalance at low temperature in Erythronium americanum, a spring ephemeral.

Many spring geophytes exhibit greater growth at colder than at warmer temperatures. Previous studies have suggested that there is less disequilibrium between source and sink activity at low temperatures, which delays leaf senescence and leads to higher accumulation of biomass in the perennial organ. We hypothesized that dark respiration acclimates to temperature at both the leaf and bulb levels, mainly via the alternative respiratory pathway, as a way to reduce source–sink imbalance. Erythronium americanum Ker-Gawl. was grown under three temperature regimes: 8/6 °C, 12/8 °C, and 18/14 °C (day/night). Plant respiratory rates were measured at both growth and common temperatures to determine whether differences were due to the direct effects of temperature on respiratory rates or to acclimation. Leaf dark respiration exhibited homeostasis, which together with lower assimilation at low growth temperature, most likely reduced the quantity of C available for translocation to the bulb. No temperature acclimation was visible at the sink level. However, bulb total respiration varied through time, suggesting potential stimulation of bulb respiration as sink limitation builds up. In conclusion, acclimation of respiration at the leaf level could partly explain the better equilibrium between source and sink activity in plants grown in low-temperatures, whereas bulb respiration responds to source–sink imbalance.Plusieurs géophytes printanières croissent mieux à des températures plus fraiches que plus chaudes. Des études antérieures ont suggéré que le déséquilibre entre l’activité de la source et celle du puits était moins grand à basse température, ce qui retarde la sénescence des feuilles et conduit à une accumulation plus grande de biomasse dans l’organe pérenne. Les auteurs ont émis l’hypothèse que la respiration à l’obscurité s’acclimate à la température tant au niveau de la feuille que du bulbe, principalement par la voie alternative, comme moyen de réduire le débalancement source–puits. Erythronium americanum Ker-Gawl. a été cultivée suivant trois régimes de températures : 8/6 °C, 12/8 °C et 18/14 °C (jour/nuit). Les taux respiratoires des plants ont été mesurés à la température de croissance et à la température normale afin de déterminer si les différences étaient dues à des effets directs de la température sur les taux respiratoires ou à l’acclimatation. La respiration à l’obscurité était homéostatique, ce qui, avec une assimilation plus faible à une température de croissance faible, réduisait fort probablement la quantité de C disponible pour la translocation dans le bulbe. Aucune température d’acclimatation n’était manifeste au niveau du puits. Cependant, la respiration totale du bulbe variait en fonction du temps, ce qui suggère que la respiration du bulbe est possiblement stimulée au fur et à mesure où la limitation du puits se développe. En conclusion, l’acclimatation de la respiration au niveau de la feuille pouvait partiellement expliquer le meilleur équilibre entre l’activité de la source et celle du puits chez les plants cultivés à faible température, alors que la respiration du bulbe répond au débalancement source–puits