Development of a model estimating root length density from root impacts on a soil profile in pearl millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Br). Application to measure root system response to water stress in field conditions.


Journal

PloS one
ISSN: 1932-6203
Titre abrégé: PLoS One
Pays: United States
ID NLM: 101285081

Informations de publication

Date de publication:
2019
Historique:
received: 08 03 2019
accepted: 30 06 2019
entrez: 23 7 2019
pubmed: 23 7 2019
medline: 19 2 2020
Statut: epublish

Résumé

Pearl millet is able to withstand dry and hot conditions and plays an important role for food security in arid and semi-arid areas of Africa and India. However, low soil fertility and drought constrain pearl millet yield. One target to address these constraints through agricultural practices or breeding is root system architecture. In this study, in order to easily phenotype the root system in field conditions, we developed a model to predict root length density (RLD) of pearl millet plants from root intersection densities (RID) counted on a trench profile in field conditions. We identified root orientation as an important parameter to improve the relationship between RID and RLD. Root orientation was notably found to depend on soil depth and to differ between thick roots (more anisotropic with depth) and fine roots (isotropic at all depths). We used our model to study pearl millet root system response to drought and showed that pearl millet reorients its root growth toward deeper soil layers that retain more water in these conditions. Overall, this model opens ways for the characterization of the impact of environmental factors and management practices on pearl millet root system development.

Identifiants

pubmed: 31329591
doi: 10.1371/journal.pone.0214182
pii: PONE-D-19-06803
pmc: PMC6645461
doi:

Substances chimiques

Soil 0
Water 059QF0KO0R

Types de publication

Journal Article Research Support, Non-U.S. Gov't Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

e0214182

Déclaration de conflit d'intérêts

JLC is affiliated to the Agerconsult company (Montpellier, France). However, this does not alter our adherence to PLOS ONE policies on sharing data and materials.

Références

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pubmed: 30359386

Auteurs

Awa Faye (A)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Laboratoire Commun de Microbiologie, Dakar, Senegal.

Bassirou Sine (B)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Centre d'Etude Régional pour l'Amélioration de l'Adaptation à la Sécheresse, Institut Sénégalais de Recherches Agricoles, Thiès, Senegal.

Jean-Louis Chopart (JL)

Agerconsult, Montpellier, France.

Alexandre Grondin (A)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Laboratoire Commun de Microbiologie, Dakar, Senegal.
Centre d'Etude Régional pour l'Amélioration de l'Adaptation à la Sécheresse, Institut Sénégalais de Recherches Agricoles, Thiès, Senegal.
UMR DIADE, Université de Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement, Montpellier, France.

Mikael Lucas (M)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Laboratoire Commun de Microbiologie, Dakar, Senegal.
UMR DIADE, Université de Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement, Montpellier, France.

Abdala Gamby Diedhiou (AG)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Laboratoire Commun de Microbiologie, Dakar, Senegal.
Département de Biologie Végétale, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal.

Pascal Gantet (P)

UMR DIADE, Université de Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement, Montpellier, France.

Laurent Cournac (L)

UMR Eco&Sols, Université de Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement, Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Institut National de la Recherche Agronomique, Montpellier Supagro, Montpellier, France.
Laboratoire mixte international Intensification Ecologique des Sols Cultivés en Afrique de l'Ouest (IESOL), Dakar, Senegal.

Doohong Min (D)

Department of Agronomy, Kansas State University, Manhattan, Kansas, United States of America.

Alain Audebert (A)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Centre d'Etude Régional pour l'Amélioration de l'Adaptation à la Sécheresse, Institut Sénégalais de Recherches Agricoles, Thiès, Senegal.
UMR AGAP, Université de Montpellier, Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Institut National de la Recherche Agronomique, Montpellier SupAgro, Montpellier, France.

Aboubacry Kane (A)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Laboratoire Commun de Microbiologie, Dakar, Senegal.
Département de Biologie Végétale, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal.

Laurent Laplaze (L)

Laboratoire mixte international Adaptation des Plantes et microorganismes associés aux Stress Environnementaux (LAPSE), Dakar, Senegal.
Laboratoire Commun de Microbiologie, Dakar, Senegal.
UMR DIADE, Université de Montpellier, Institut de Recherche pour le Développement, Montpellier, France.

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