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The role of structural and temporal factors in the architectural development of the mango Tree: evidences from simulation

Authors :
Frédéric Boudon
Pierre Fernique
Frédéric Normand
Isabelle Grechi
Anne Sarah Briand
Alexandra Jestin
Pierre-Eric Lauri
Yann Guédon
Anaëlle Dambreville
Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype (VIRTUAL PLANTS)
Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP)
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens (UMR SYSTEM)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM)
Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP)
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype ( VIRTUAL PLANTS )
Inria Sophia Antipolis - Méditerranée ( CRISAM )
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement [CIRAD] : UMR51
Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens ( SYSTEM )
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro )
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales ( UMR AGAP )
Institut national de la recherche agronomique [Montpellier] ( INRA Montpellier ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro )
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM)
Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Fonctionnement agroécologique et performances des systèmes de cultures horticoles (UPR HORTSYS)
International Society for Horticultural Science (ISHS). INT.
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
Godin, Christophe
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Fonctionnement agroécologique et performances des systèmes de cultures horticoles (Cirad-Persyst-UPR 103 HORTSYS)
Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
Source :
X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, Jun 2015, Montpellier, France. International Society for Horticultural Science, Acta Horticulturae, 1160, 430 p., 2017, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management. ⟨10.17660/ActaHortic.2017.1160.12⟩, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, Jun 2015, Montpellier, France. International Society for Horticultural Science, Acta Horticulturae, 1160, 430 p., 2017, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management. 〈10.17660/ActaHortic.2017.1160.12〉, International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, Jun 2015, Montpellier, France, Proceedings of the X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management
Publication Year :
2015
Publisher :
HAL CCSD, 2015.

Abstract

The mango tree architecture can be defined as an arborescence of vegetative growth units and inflorescences in terminal position. The vegetative and reproductive development of the mango tree is affected by endogenous structural and temporal factors and their interplays. This could explain for example the well-known phenological asynchronisms within and between trees. However, the relative importance of these factors in the architectural development has not yet been assessed. For this purpose, we designed a model of mango tree architectural development. In this model, the appearance of growth units and inflorescences was decomposed into elementary events describing the occurrence, the intensity and the timing of vegetative and reproductive development. The corresponding probabilities were estimated using generalized linear models (GLMs) and were affected by different structural and temporal factors, such as the apical or lateral position, or the vegetative or reproductive fate, of the previous growth unit. GLMs were estimated on the basis of mango tree architectures, cultivar Cogshall, measured during two production cycles in Reunion Island. A model of architectural development was then designed using the L-systems formalism and consisted in successive applications of development rules in order to assemble in parallel new units in different topological positions and with different fates. As a result, a simulation of the model gave an integrative view of the dynamics of the population of growth units and inflorescences of the tree. We could assess in this way more precisely the impact of the structural and temporal factors on the vegetative and reproductive development of the mango tree by comparing simulated with actual tree architectures. Additionally, a 3D representation could be estimated to visualise the generated structures. As a perspective, this model of architectural development is a cornerstone for an integrative crop model of the mango tree including carbon-and water-related ecophysiological processes for mango fruit development (see poster of Gretchi et al. in this symposium). (Texte integral)

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, Jun 2015, Montpellier, France. International Society for Horticultural Science, Acta Horticulturae, 1160, 430 p., 2017, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management. ⟨10.17660/ActaHortic.2017.1160.12⟩, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, Jun 2015, Montpellier, France. International Society for Horticultural Science, Acta Horticulturae, 1160, 430 p., 2017, X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management. 〈10.17660/ActaHortic.2017.1160.12〉, International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management, Jun 2015, Montpellier, France, Proceedings of the X International Symposium on Modelling in Fruit Research and Orchard Management
Accession number :
edsair.doi.dedup.....706aaddeb2bd3ecb78581237abe501f6
Full Text :
https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1160.12⟩