1. Trade-offs between growth and cold and drought hardiness in submaritime Douglas-fir
- Author
-
Darychuk, N., Hawkins, B.J., and Stoehr, M.
- Subjects
Cold weather -- Environmental aspects ,Droughts -- Environmental aspects -- Canada ,Toleration -- Environmental aspects ,Douglas fir -- Environmental aspects -- Growth ,Company growth ,Earth sciences - Abstract
Trade-offs between growth and stress tolerance in plants may limit the possible phenotypes that can evolve or be selected. Such limits would have important implications for tree breeding. We examined evidence for trade-offs between growth and stress tolerance, particularly cold and drought tolerance, in 56 families of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) from wild stand and seed orchard seed with a range of predicted growth rates. Families were assessed in field and controlled-environment experiments for growth and key physiological traits related to abiotic stress response. In the field, family growth was negatively correlated with fall and spring cold hardiness, indicating a trade-off between growth and cold hardiness. Combined results from field and controlled-environment experiments showed lower stomatal conductance and higher water potential in fast-growing families, indicating greater water conservation; thus no evidence existed for a growth - drought hardiness trade-off. Multivariate regression trees of normalized family means of growth and physiological parameters in the field split the families primarily by an index of continentality. Continental families had greater growth, survival, and fall hardiness than coastal families. We conclude that selection pressures in Douglas-fir have resulted in a trade-off between cold hardiness and high vigour, but little evidence exists for a trade-off between growth and drought hardiness. Resume: Les compromis entre la croissance et la tolerance au stress chez les plantes peuvent limiter les phenotypes potentiels qui peuvent evoluer ou etre selectionnes. De telles limites auraient d'importantes consequences pour l'amelioration des arbres. Nous avons examine les indices de compromis entre la croissance et la tolerance au stress, particulierement la tolerance au froid et a la secheresse, dans 56 familles de douglas de Menzies (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) provenant de graines de peuplements forestiers et de vergers a graines et representant une gamme de taux de croissance predits. Les familles ont ete evaluees dans des experiences au champ et en milieu controle pour la croissance et les caracteres physiologiques cles relies a la reaction aux stress abiotiques. Au champ, la croissance des familles etait negativement correlee avec la resistance au froid a l'automne et au printemps, ce qui est le signe d'un compromis entre la croissance et la resistance au froid. Les resultats combines des experiences au champ et en milieu controle revelent que la conductance stomatique est plus faible et le potentiel hydrique plus eleve dans les familles a croissance rapide, ce qui est l'indice d'une plus grande conservation de l'eau; il n'y avait par consequent pas de signe de compromis entre la croissance et la resistance a la secheresse. Des arbres de regression multivariee de la moyenne familiale normalisee des parametres physiologiques et de croissance au champ separaient les familles principalement par un indice de continentalite. Les familles continentales avaient une plus forte croissance, un taux de survie plus eleve et une plus grande resistance au gel automnal que les familles cotieres. Nous concluons que les pressions de selection chez le douglas de Menzies ont eu comme resultat un compromis entre la resistance au gel et une forte vigueur mais il y a peu d'indices qu'il existe un compromis entre la croissance et la resistance a la secheresse. [Traduit par la Redaction], Introduction J.P. Grime's C-S-R triangle theory (Grime 1977) proposed that plant life history strategies be classified as competitor (C), stress tolerator (S), and ruderal (R). Simply stated, competitors have rapid [...]
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- 2012
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