The effect of sunflower allelopathics on germination and seedling vigour of winter wheat and mustard

• Autorzy: Bernat W. , Gawronska H. , Janowiak F. , Gawronski S.W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ allelopatycznych właściwości słonecznika na kiełkowanie i wzrost siewek pszenicy i gorczycy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work the influence of sunflower allelochemicals, seedling vigour and ABA levels was studied. Wheat and mustard seeds and seedlings were incubated on Petri dishes (mustard) layered with filter paper or rolled filter paper (wheat) moistened with aqueous extract of sunflower (2.5, 5.0 and 10.0% DM w/v) or water at 20°C for 6 days. In 1st experiment, the number of germinating seeds was counted and samples for ABA were collected. In 2nd experiments, the number of roots was counted (wheat) and length and fresh weights of coleoptiles/hypocotyls and roots were recorded. In response to allelopathics, germination was delayed and reduced but germination of wheat was slightly affected, while of mustard extremely reduced (to 90%). The allelopathic effect on seedling growth was diverse: at a lower concentration it was stimulatory, and at higher inhibitory. At the highest concentration, the growth of mustard was almost completely inhibited while wheat seedlings continue to grow though their vigour was strongly reduced. ABA levels in response to allelopathics increased manifold and the increase was greater in roots. This suggests the ABA involvement in seedlings acclimation toallelopathy stress. The results showed essential differences between wheat and mustard in their tolerance to sunflower allelopathics with wheat being more tolerant.

PL

W pracy oceniono wpływ allelozwiązków zawartych w wodnych wyciągach słonecznika na: (i) kiełkowanie, (ii) wigor siewek i (iii) poziom ABA w siewkach. Nasiona pszenicy ozimej odm. Żyta oraz gorczycy odm. Nakielska kiełkowały na szalkach Petriego (gorczyca) oraz w zrolowanych paskach bibuły zwilżanych 7 ml wody destylowanej (kontrola) lub wyciągami z liści słonecznika w stężeniach 2,5, 5,0 i 10,0% w temperaturze 20°C w ciemności. Po 6-ściu dniach w doświadczeniu 1-szym zliczano nasiona kiełkujące i pobrano próby do oznaczeń poziomu kwasu abscysynowego, a w doświadczeniu 2-gim liczono korzenie (pszenica), mierzono długość koleoptyla (pszenica), hypokotyla (gorczyca), oraz korzeni i ważono ciężar tych organów. W obecności allelozwiązków słonecznika stwierdzono opóźnienie oraz istotną redukcję zdolności kiełkowania u gorczycy (aż o 90%) natomiast u pszenicy efekt ten był znikomy. Wigor siewek był, zależnie od stężenia, zarówno stymulowany jak i zmniejszany, z tym że w najwyższym stężeniu wzrost siewek gorczycy był niemal zupełnie zahamowany a pszenicy tylko zredukowany. Poziom ABA był wielokrotnie wyższy w siewkach traktowanych zwłaszcza w korzeniach, co wskazuje na udział ABA w reakcjach obronnych przed stresem allelopatii. Badania wykazały, że pszenica cechuje się wyraźnie wyższą niż gorczyca tolerancją allelozwiązków zawartych w wodnych wyciągach słonecznika.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.289-299,fig.,ref.

Twórcy

autor

Bernat W.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Gawronska H.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Janowiak F.

• Institute of Plant Physiology, Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

autor

Gawronski S.W.

• Department of Pomology and Basic Natural Sciences in Horticulture, Warsaw Agricultural University, Nowoursynowska 166, 02-787 Warsaw, Poland

Bibliografia

• Ciarka D., Gawrońska H., Gawroński S.W. 2002a. Weed species reaction to sunflower allelopathics. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 162.
• Ciarka D., Prawicz U., Gawrońska H., Gawroński S. W. 2002b. Genotypical differences of allelopathic potential of sunflower. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 78.
• Davies W.J., Jones H.G. 1991. Abscisis acid, physiology and biochemistry. BIOS Scientific Publisher Limited, Oxford, UK: 63-77, 137-149, 189-197, 201-225.
• Gawrońska H., Bernat W., Ciurzyńska M., Garwoński S.W. 2002. Photosynthesis and water status of mustard plants as influenced by sunflower allelopathics. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 65.
• Gawrońska H., Deji A., Sakakibara H., Sugiyama T. 2003. Hormone-mediated nitrogen signaling in plants: implication of participation of abscisię acid in negative regulation of cytokinin-inducible expression of maize response regulator. Plant Physiol and Biochem. 41: 605-610.
• Gawrońska H., Kiełkiewicz M. 1999. Effect of the carmine spider mite (Acardia: Tetranychidae) infestation and mechanical injury on the level of ABA in tomato plants. Acta Physiol. Plant. 21: 297-303.
• Gawroński S.W. 2003. Allelopathy as a strategy for weed control in organic farming. Abstract of Fifth International Conference, „Ecophysiological aspects of plant responses to stress factor", Cracow, Poland. Acta Physiol. Plant. 25(3) Supplement: 25.
• Gawroński S.W., Bernat W., Garwońska Н. 2002. Allelopathic potential of sunflower mulch in weed control. Abstract of Third World Congress on Allelopathy: Challenge for the New Millennium. Tsukuba, Japan, 26-30 VIII 2002: 160.
• Hansen H., Dörffling K. 1999. Changes in free and. conjugated abscisic acid and phaseic acid in drought-stressed sunflower plants. J. Exp. Bot. 50: 1599-1605.
• Janowiak F., Dörffling K. 1996. Chilling of maize seedling in the field during cold period in ten genotypes differing in chilling tolerance. J. Plant Physiol. 147: 582-588.
• Leather G.R. 1983. Sunflowers (Helianthus annuus) are allelopathic to weeds. Weed Sci. 31: 37-42.
• Macias F.A., Molinillo J.M.G., Varela R.M., Torres A., Galindo J.C.G. 1999. Bioactive compounds from the genus Helianthus, in: Recent advences in allelopathy. F.A. Macias , J.C.G. Galindo, J.M.G. Molinillo, H.G. Cutler (eds). Servicio De Publicaciones-Universidad De Cádiz: 121-148.
• Molisch H. 1937. Der Einfluss einer Pflanz auf die andere Allelopathige. Fischer Jena. Germany.
• Morris P.J., Parrish D.J. 1992. Effects of sunflower residues and tillage on winter wheat. Field Crops Res. 29: 317-327.
• Quarrie S.A., Lister P.G. 1983. Characterization of spring wheat genotypes differing in drought-induced abscisic acid accumulation. J. Exp. Bot 34: 1260-1270.
• Sharp R.E. 2002. Interaction with ethylene: Changing views on the role of abscisic acid in root and shoot growth responses to water stress. Plant Cell Environ. 25: 211-222.
• Walker-Simmons M.K. 1987. ABA level and sensitivity in developing wheat embryos of sprouting resistant and susceptible cultivars. Plant Physiol. 84: 61-66.
• Włodkowski M., Grzelak K., Łukasiński A., Gawrońska Н. 1995. Influence of osmotic stress on seedlings vigour and ABA content in triticale. Materiały konferencji i sympozjów 50 Zjazdu PTB, Kraków: 449.
• Wójcik-Wojtkowiak D., Politycka В., Weyman-Kaczmarkowa W. 1998. Allelopatia. Wydawnictwo AR w Poznaniu: 90 ss.
• Yenish J.P., Worsham A.D., Chilton W.S. 1995. Disapperance of DIBOA-glucoside, DIBOA and BOA from rye (Secale cereale L.) cover crop residue. Weed Sci. 43: 18-20.