Changes in Antioxidant Enzymes Activity and Oxidative Damage in Four Argania spinosa Ecotypes Under Water Stress Conditions

_Argania spinosa_ L. Skell, a tree endemic of Morocco, grows in semiarid and arid areas. Biochemical response to drought in four ecotypes of the _A. spinosa_ was compared. Choice of ecotypes was based on evident differences in geographical features in south-west Morocco: two coastal ecotypes (Essaouira and Agadir) and two paralittorale ecotypes (Aoulouz and Lakhssas). Lipid peroxidation (malonyldialdehyde (MDA)), content of endogenous hydrogen peroxide (H2O2) and antioxidant enzyme system (Catalase (CAT), Ascorbate peroxidase (APX), Total peroxidase (POD) and Polyphenoloxidase (PPO) were measured in control (100% relative humidity (RH) at field capacity (FC)) and water-stressed plants (50 and 25% RH at FC). For all ecotypes, drought stress significantly increased the contents of MDA and H2O2 and an ecotype effect was noted. According Two-way ANOVA analysis, the ecotype x watering regime interaction was highly significant. We found an increase in the activities of the four ROS-scavenging enzymes and an ecotype effect was noted. Ecotype x watering regime interaction shows that only the CAT and APX activities were significant. Highest values of POD and PPO activities were found in both paralittorale ecotypes. Increase in antioxidant enzyme activities appears to be an adaptive response to restore the reactive oxygen species in their homeostasis. The four study ecotypes were separated by two discriminant functions obtained by canonical discriminant analysis. Coastal ecotypes are separated from the paralittorale ecotypes mainly by POD and PPO activities and MDA content

Multiplication végétative de l'arganier, Argania spinosa, au Maroc : le projet John Goelet

L'arganier est un arbre à usages multiples de grand intérêt socio-économique pour le Sud-Ouest marocain. Il est utilisé pour l'alimentation des hommes et du bétail, en médecine, en cosmétique, tout en permettant de lutter contre la désertification et l'érosion en produisant du bois à diverses finalités. Les peuplements naturels, en constante diminution depuis le XIXe siècle, sont menacés par diverses pressions anthropiques, de plus en plus fortes, réduisant les capacités de régénération naturelle de l'espèce. Dans ce contexte, le Cirad a été sollicité en 2006 afin d'oeuvrer concrètement à la réhabilitation de l'arganeraie, sous la forme d'un projet financé pour une durée de trois ans. Le but de ce projet est d'améliorer, par la recherche appliquée, la qualité de l'arganeraie à travers la production d'arganiers de qualité supérieure issus d'individus sélectionnés. Ceux-ci seront multipliés en masse au moyen des techniques de clonage les plus adaptées, en tirant profit pour les sélections de la grande variabilité existant entre les plants issus de graines, pour produire des populations clonales plus homogènes. Après deux ans de collaboration avec le Centre Régional de Recherche Forestière de Marrakech et l'Université de Marrakech, plus d'un millier de boutures de jeunes arganiers ont pu être produites dans le cadre d'essais de mise au point de la technique de bouturage de l'espèce. Ce matériel sera utilisé comme pieds-mères expérimentaux et pour des tests de comportement au champ, en comparaison à des semis traditionnels. Par ailleurs, sur les quatorze têtes de clones sélectionnées par les populations locales, huit ont pu être mobilisées pour amorcer la propagation en masse par bouturage, avant les tests au champ. Les techniques de multiplication végétative développées pourront également être mises à profit pour la production en quantité de plants à partir des semis issus des fruits récoltés sur les têtes de clones précitées, présumées de qualité supérieure. (Résumé d'auteur

Inoculation of Ceratonia siliqua L. with native arbuscular mycorrhizal fungi mixture improves seedling establishment under greenhouse conditions

The potential benefits of inoculation with arbuscular mycorrhizal (AM) fungi were investigated on carob tree Ceratonia siliqua, a Mediterranean legume in Morocco. The parameters under study were the effect of an inoculation on growth, mineral nutrition and roots mycorrhizal colonization of the plant under nursery conditions. C. siliqua growth was measured after six months of culture in plastic bags arranged in a randomised complete block under greenhouse conditions. Fungal inoculation consisted of a mixture of native AM fungi propagated on Zea mays roots. Results show that the fungal symbionts were effective to improve the growth of C. siliqua, confirming the requirement of mycorrhizal symbiosis for the successful establishment of C. siliqua in a degraded soil. The approach used with indigenous AM fungi complex isolated under C. siliqua appeared to be effective in promoting growth and nutrition of C. siliqua. After 6 months of culturing in nursery conditions, height, shoot and root biomass, total biomass, phosphorus and nitrogen foliar contents of the plants inoculated with native AM fungi were significantly higher than in the control. Glomus spores were extracted from the soil under C. siliqua and were observed on permanent slides under a microscope connected to a computer with digital image analysis software. Seven spore morphotypes were detected under C. silqua in the Ourika Valley, Morocco. Five Glomus species were classified as Glomus aggregatum, Glomus intraradices and Glomus constrictum, whereas, two other Glomus species were not identified. The analysis of this spore community revealed the presence of two other species belonging to Gigaspora genera. The use of a mixture of native AM fungi as fungal inoculum improves clearly growth, nutrition and roots colonization of C. siliqua seedling.Key words: Arbuscular mycorrhizal fungi, diversity, growth, soil microbial activity, Ceratonia siliqua

Electrolyte ions and glutathione enzymes as stress markers in Argania spinosa subjected to drought stress and recovery

Understanding the mechanisms underlying Argania spinosa responses to drought stress is essential for its regeneration and domestication. Toward that end, an integrative study of tolerance responses to drought stress in four A. spinosa ecotypes (2 contrasting coastal ecotypes (Adm and Rab) and 2 contrasting inland ecotypes (Alz and Lks)) have been conducted. Responses to soil drying and re -watering were measured at physiological and biochemical levels. Soil drying resulted in significant increase in leaf concentrations of potassium (K+), calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+) with differential responses between ecotypes. The glutathione-related enzymes: glutathione peroxidase (GP), glutathione reductase (GR) and glutathione S-transferase (GST) showed a significant increase in their enzymatic activity in A. spinosa plants subjected to drought stress. Additionally, a significant increase in thiol protein content in the four ecotypes was recorded, during drought stress. These antioxidant traits responded differently depending on ecotype. However, rapid and significant changes in the studied physiological and biochemical traits were observed during recovery from drought, only after four days. According to the traits having the most discriminating power, the both inland ecotypes, especially Lks ecotype, seem to be potential candidates for regeneration of argan forest and their domestication in arid and semi-arid environments.Key words: Argania spinosa, drought stress, glutathione enzymes, thiol compounds, recovery

Projet : production de plants clonés d'arganier. Rapport de la mission effectuée du 20 au 23 juillet 2010 au Maroc

Cette 9ème mission d'appui technique de 4 jours, voyages France-Maroc compris, était focalisée principalement sur la répétition d'une nouvelle série d'essais en quatre blocs complets aléatoires, assez semblables à ceux qui avaient été installés en avril 2010, afin de pouvoir confirmer les nombreux résultats fragmentaires acquis au cours de ces trois années. (Résumé d'auteur

Optimisation des techniques de bouturage sous mist chez l'arganier

Deux essais de bouturage sous mist en quatre blocs complets aléatoires et avec chacun 800 boutures herbacées juvéniles âgées de deux mois ont été menés au Centre de Recherche Forestière de Marrakech pendant la saison sèche et chaude (juillet 2010). Dans le premier essai, quatre traitements hormonaux ont été comparés (témoin sans hormone ; solution liquide 4000 ppm d'AIB ; hormone en poudre 0,5% AIB ; hormone en poudre 1% AIB). Le pourcentage d'enracinement varie de 60 à 86%. Cependant, le traitement hormonal n'a pas eu d'effet significatif (p<0,05%) sur le pourcentage d'enracinement. Le poids frais des racines, qui indique la qualité du système racinaire, est significativement plus important pour le traitement à 0,4% d'AIB. Dans le deuxième essai, quatre substrats sont utilisés : sable de rivière tamisé (témoin), compost + perlite (1 :1 - v/v), tourbe noire + perlite (v:v), et compost + tourbe + perlite (v:v:v). Le mélange compost + tourbe + perlite a donné le pourcentage moyen d'enracinement le plus élevé (72%), mais à cette saison, aucun substrat ne montre de réelles différences significatives au seuil de 5%. Les pourcentages d'enracinement d'arbres adultes sont dépendants du génotype. Les boutures issues de rejets de deux ans montrent un pourcentage d'enracinement qui varie de 9 à 46%. Sont discutés également, les effets de l'environnement de bouturage, du type de bouture et de la période de bouturage. (Résumé d'auteur