Abstract
The elongation of pine seedlings (Pinus silvestris L.) is associated with nutation movements. Trajectories of these growth oscillations were recorded by film technique in horizontal and vertical projection during a three day period of growth. On the basis of these data the parameters of elongation and nutation oscillations,i.e. rate, amplitudes and frequency of oscillations, were calculated and their changes during plant development compared. Oscillation trajectories are circular or elliptic spirals the amplitudes of which are increasing with the age of hypocotyl from 1.5 mm to 7.5 mm. The frequencies of nutations are decreasing during the growth from 0.5 to 0.2 rev. h−1. On the other hand, the growth rate of hypocotyl increased from values near to 10−3 mm h−1 at the beginning of the experiment to 4×10−1 mm h−1 recorded at the end of the third day. The zone of nutation curvature was slightly transferred from the middle of the hypocotyl toward the apex and its location has not been identical with that of elongation. This indicates that the system controlling nutation oscillations need not be identical with that controlling direction of elongation. At a certain stage of development behaviour of the decapitated pine hypocotyl is analogical to that of the root without the centre of georeception. A possibility of analogy of the system controlling direction of hypocotyl growth and of the system proposed for geotropical control of root growth is discussed.
Abstract
Hypokotyl klíčních rostlin borovice lesní (Pinus silvestris L.) vykonává při dlouživém růstu nutační pohyby. Dráhy těchto růstových oscilací byly filmově zaznamenávány po dobu 3 dnů v horizontálním a vertikálním průmětu. Ze získaných dat byly vyhodnoceny parametry dlouživého růstu a nutačních oscilací, tj. růstová rychlost, amplituda a frekvence oscilací a jejich změny během vývoje rostlin (obr. 1). Oscilační dráhy jsou kruhové až elipčité šroubovice s amplitudami zvětšujícími se se stářím hypokotylu; frekvence nutací se zpomaluje během růstu z počátečních hodnot 0,5 na 0,2 ot/h. Růstová rychlost hypokotylu se s vývojem rostliny zvětšuje z hodnot 1.10−3 na 4.10−1 mm/h.
Poloha zóny nutačního křivení není konstantní, ale přemíst'uje se směrem k apexu; ale toto místo neodpovídá poloze zóny nejrychlejšího dloužení (obr. 2a, 3). Z toho lze soudit, že řídící systém nutačních oscilací nemusí být identický se systémem ovládajícím směr dloužení hypokotylu.
Dekapitovaný hypokotyl borovice se v určité fázi chová analogicky jako kořen zbavený centra geopercepce (obr. 4); je diskutována vhodnost analogie řídícího systému pro směr růstu hypokotylu s geokontrolním systémem v kořenech.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
Arnal, C.: Récherches sur la nutation des coléoptiles. I. Nutation et croissance.—Ann. Univ. saraviensis2: 92–105, 1953.
Baillaud, L.: Remarques sur le mouvement de nutation des tiges volubiles.—Ann. Sci. Univ. Besançon, Bot.1: 29–40, 1952.
Baillaud, L.: Rythmes endogènes et rythmes exogènes, notamment chez les végétaux.— Année biol.34: 299–329, 1958.
Haupt, W.: Growth regulating hormones and plant movements.—In: Hormonal Regulation in Plant Growth and Development. (Proc. Adv. Study Inst. Izmir 1971). Pp. 394–360. Verlag Chemie, Weinheim 1972.
Heathcote, D. G.: Some effects of temperature on the nutation of youngPhaseolus epicotyls.— J. exp. Bot.20: 849–855, 1969.
Heathcote, D. G., Idle, D. B.: Nutation in seedlingPhaseolus multiflorus.—29: 563–577, 1965.
Joerrens, G.: Nutationsbewegungen bei Triticum-Koleoptilen.—Z. Bot.47: 403–420, 1959.
Marsaud, P., Courtot, Y., Baillaud, L.: La croissance et les mouvements révolutifs du haricot d'Éspagne,Phaseolus multiflorus.—Ann. Fac. Sci. Univ. Clermont26 (Biol. vég. no 1): 149–173, 1965.
Spurný, M.: Evidence of a feedback control system in the growing hypocotyl and radicle as related to the effect of spiral oscillation and geoperception by the root tip inPisum sativum L. —Folia biol. (Brno)18: 91–97, 1968.
Spurný, M.: A new arrangement for filming of plant growth and plant movements.—Research Film in press, 1975.
Spurný, M., Vincent, G., Láníčková, B.: The effect of lateral illumination on spiral oscillations of the hypocotyl of pine seedlings (Pinus silvestris L.).—Biol. Plant.16: 283–289, 1974.
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Address: 603 00 Brno, Poříčí 3b, Czechoslovakia.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Spurný, M. Elongation and circumnutation oscillations of hypocotyl of pine seedlings (Pinus silvestris L.). Biol Plant 17, 43–49 (1975). https://doi.org/10.1007/BF02921073
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02921073