Beneficial effects of Neotyphodium lolii on the growth and the water status in perennial ryegrass cultivated under nitrogen deficiency or drought stress

Abstract

— Three perennial ryegrass clones infected and uninfected with Neotyphodium lolii (formerly Acremonium lolii) were studied to determine the impact of this endophytic fungus on plant growth and physiology under stress con- ditions. Plants were grown under controlled environmental conditions for 10 weeks and were subjected to: i) no stress (12 mM of N; no limiting water supply); ii) N deficiency; or iii) drought stress. In the absence of stress, infected and non-infected plants of all clones showed similar growth rates. Under N deficiency (2.33 mM), infected plants had 27% more tillers and 15% less dead leaves than uninfected plants, and they maintained their photosynthetic level. During drought stress (0.7 MPa), the osmotic potential of the infected plants was 13% lower than that of uninfected plants and their tiller number was 10% greater than that of non-infected plants at the end of the drought stress period. Thus, in the three clones studied, the infection results in increased tolerance of host plants to abiotic stress especially as a result of better tillering. ryegrass = Lolium perenne / endophyte / drought stress / N deficiency / Neotyphodium lolii Rsum — Effets positifs de Neotyphodium lolii sur la croissance et l'tat hydrique de plants de ray-grass anglais soumis une carence en azote ou un stress hydrique. Ce travail a t effectu sur trois clones de ray-grass anglais infects ou non par Neotyphodium lolii (antrieurement Acremonium lolii), afin de dterminer l'impact de ce champignon endophyte sur la croissance et la physiologie des plantes soumises des conditions stressantes. Les plantes sont cultives pendant 10 semaines sous environnement control dans diffrentes conditions : i) aucun stress (12 mM de N ; apport en eau non limitant) ; ii) carence en azote ; ou iii) stress hydrique. En l'absence de stress, les plantes saines et endophytes, des trois gnotypes tudis, prsentent une croissance et un dveloppement identiques. En conditions de carence en azote (2,33 mM), les plantes endophytes prsentent un tallage plus important de 25 % et un nombre de feuilles mortes plus faible de 15 % par rapport aux plantes non endophytes. De plus, les plantes infectes maintien- nent leur activit photosynthtique. Pendant le stress hydrique (0,7 MPa), le potentiel osmotique des plantes endophytes est infrieur de 13 % par rapport celui mesur chez les plantes non endophytes et elles prsentent galement un tallage suprieur de 10 % en fin de stress. Dans le matriel tudi, l'infection permet une meilleure croissance des plantes cultives en conditions de carence en azote ou de stress hydrique en particulier grce un meilleur tallage.