Summary
In a potato bud bioassay GA3 appeared to stimulate sprout growth and to inhibit root development. The inhibition of root growth retarded the development of the sprouts into plants. Kinetin and IAA stimulated root development. ABA has an initially retarding effect on sprout growth. But during prolongation of the experiment this delay becomes less, and at low concentrations turns into a stimulating effect. During the subsequent development into plants, there is again a stimulating effect of ABA at the higher concentrations.
Zusammenfassung
Pflanzenhormone spielen eine wichtige Rolle in dem Phänomen der Keimruhe und der Keimung. Der Einfluss dieser Stoffe auf die Keimung, die Wurzelbildung und die Pflanzenentwicklung wurde mit Hilfe eines bereits früher beschriebenen Biotests mit ausgeschnittenen Augen untersucht (van Es & Hartmans, 1969).
In diesem Versuch wurden nur die Seitenknospen nahe des apikalen Auges benutzt, da die Keimfähigkeit von der Lage der Augen auf der Kartoffelknolle abhängig ist (Abb. 1). Das wiederum ist eine Folge der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung des die Augen umgebenden Knollengewebes.
Während der Keimungsversuche lagen die ausgeschnittenen Augen ständig in der Testlösung. Mit Ausnahme in den Abb. 1, 11 und 12 wurde der Prozentsatz Hemmung oder Förderung auf die Wasserkontrolle berechnet.
Die Keimruhe schien von keiner der getesteten Substanzen beeinflusst zu sein, was durch das Brechen der Keimruhe durch den nach dem Schneiden erhöhten GA-Gehalt verursacht sein kann.
Wir fanden, dass der Einfluss auf das Keim- und das Wurzelwachstum entweder hemmend oder fördernd war, abhängig vom physiologischen Zustand des Materials, der Konzentration der zugesetzen Chemikalien und der Versuchsdauer. Hohe Konzentrationen hemmten das Wachstum, wahrscheinlich ein toxischer Effekt.
GA3, IES und Kinetin förderten das Längenwachstum der Keime während ABA hemmte (Abb. 2, 3, 4). Die Hemmung durch ABA nahm jedoch nach wenigen Tagen ab und in geringen Konzentrationen trat sogar eine fördernde Wirkung auf (Abb. 5), vielleicht verursacht durch eine Induktion der GA-Synthese durch ABA.
Die Wurzelbildung wurde durch GA3, gehemmt (Abb. 7) und stark gefördert durch IES und Kinetin in geringen Konzentrationen (Abb. 8 und 9).
ABA hemmte die Wurzelbildung bei hohen und niedrigen Konzentrationen (Abb. 10).
Der letztere Effekt kann durch einen Anstieg des GA-Gehaltes verursacht sein, induziert durch ABA. der über die ABA letztlich dominiert.
Pflanzen, entstanden aus mit GA3 behandelten Augen, wuchsen langsam (Abb. 11b), eine Folge der verzögerten Wurzelentwicklung. Andererseits zeigte mit ABA behandeltes Material ein beschleunigtes Wachstum, das mit den zugeführten Konzentrationen positiv korreliert war (Abb. 12b). Dieser Effekt ist auch durch eine von ABA induzierte Aktivität der GA verursacht und ist offensichtlich ein indirekter Effekt.
Résumé
Les hormones des plants jouent un rôle important en ce qui concerne les phénomènes de dormance et de germination. Les effets de ces composés sur la germination, la formation des racines et le dévelopement des plantes ont été examinés au préalable par bio-essai sur des bourgeons excisés (van Es & Hartmans, 1969).
Dans cette expérimentation, seuls les bourgeons latéraux situés près du bourgeon apical ont été utilisés, puisque la capacité de germination est dépendante de la localisation des bourgeons sur le tubercule (fig. 1). Ceci est une conséquence de la différence de composition chimique des tissus, environnant les bourgeons.
Durant les essais sur la germination, les bourgeons excisés étaient continuellement en contact avec la solution test. Les pourcentages d'inhibition ou de stimulation, (sauf pour les fig. 1, 11 et 12) ont été calculés par rapport au témoin eau.
Aucun des composés expérimentés n'a semblé avoir une influence quelconque sur la dormance, laquelle pouvait être due à la rupture de dormance occasionnée par exemple par l'augmentation du taux d'acide gibberellique après blessure.
Dépendamment de l'état physiologique du matériel, de la concentration des produits chimiques appliqués et de la durée de l'expérimentation, nous avons, trouvé que l'effet sur la croissance des germes et celle des racines était soit inhibiteur, soit stimulateur. De hautes concentrations ont inhibé la croissance, probablement est-ce le résultat des effets toxiques.
L'acide gibberellique, l'acide indol-acétique et la kinétine ont favorisé l'élongation des germes tandis que l'acide abscissique l'a inhibé (fig. 2, 3 et 4).
Cependant, l'inhibition due à l'acide abscissique déclinait après quelques jours et pouvait même se transformer en stimulation à basse concentration (fig. 5): peut-être était-ce dû à la synthèse de l'acide gibberellique induite par l'acide abscissique.
La formation des racines était inhibée par l'acide gibberellique (fig. 7) et fortement stimuléc par l'acide indol-acétique et la kinétine à basse concentration (fig. 8 et 9).
Les plantes issues de bourgeons excisés traités à l'acide gibberellique poussaient lentement (fig. 11b) en conséquence du développement retardé des racines.
Le matériel traité à l'acide abscissique présentait une croissance accélérée qui était positivement en corrélation avee les concentrations appliquées (fig. 12b). Cet effet est aussi attribué à l'acide abscissique induit, à l'activité de l'acide gibberellique et est manifestement un effet indirect.
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GA3=gibberellic acid; ABA=abscisic, acid; IAA=indolacetic acid; kinetin=6-furfuryl-amino-purine.
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Hartmans, K.J., Van Es, A. The influence of growth regulators GA3, ABA, kinetin and IAA on sprout and root growth and plant development using excised potato buds. Potato Res 22, 319–332 (1979). https://doi.org/10.1007/BF02356223
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02356223